CC BY
14
УДК 631.585:577.34:631.8:631 .51
Влияние удобрений и обработки почвы на миграцию 137Сз в почве кормовых угодий
АЭС прошло 26 лет. При стабильной экологической обстановке и безаварийной работе Курской АЭС и других объектов можно прогнозировать дальнейшее снижение показателей радиоактивной загрязненности сельскохозяйственных угодий и производимой продукции.
Литература
1. Алексахин P.M., Жигарева Т.И., Ратников А.Н., Попова Г.И. Ведение земледелия на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению //Земледелие, 2006. - № 3. - С. 22-26.
2. Михайловский Ю.А., Корзунова Р.А. Методика определения радионуклидов стронция-90, цезия-137 и цезия-134 в меде радиохимическим методом. - Москва, 1987. - 32 с.
Статья поступила в редакцию
Il.10.2011
Radionuclides
accumulation
in nectariferous plants
V.P. Naumkin
There are given the foundings on radionuclides contents in main agricultural nectariferous plants and apicultural products on the territory of Orel region. Keywords: nectariferous plants, honey, radioactive pollution, 90Sr, '37Cs.
8
И.Н. БЕЛОУС,
В.Ф. ШАПОВАЛОВ, доктора сельскохозяйственных наук Л.П. ХАРКЕВИЧ, кандидат сельскохозяйственных наук
Брянская государственная сельскохозяйственная академия E-mail: bgsha@bgsha. com
Показано, что длительное применение минеральных удобрений в сочетании с разными приемами обработки почвы способствует росту урожайности сена многолетних трав и ограничивает поступление 137Cs из загрязненной почвы в получаемую продукцию. Установлено влияние обработок почвы на перераспределение 137Cs по профилю почвы.
Ключевые слова: поверхностное улучшение, коренное улучшение, обработка почвы, минеральные удобрения, накопление 137Cs, естественный травостой, миграция.
В настоящее время состояние и урожайность естественных сенокосов и пастбищ не обеспечивает животных в достаточном количестве ни сеном, ни пастбищным кормом [1, 2]. Низкие продуктивность, качество и питательность луговых трав, главным образом, связаны с крайне неудовлетворительным культуртехническим состоянием сенокосов и пастбищ, неблагоприятной для растений реакцией почвенной среды, низким содержанием в почве доступных питательных элементов, несбалансированностью минерального питания [3].
В результате аварии на Чернобыльской АЭС значительная часть юго-запада России была загрязнена долгоживущими радионуклидами. Для того чтобы обеспечить производство чистых кормов и на их основе нормативно чистой животноводческой продукции, на загрязненных сельскохозяйственных угодьях необходимо проводить специальные агротехнические, агрохимические и мелиоративные мероприятия, позволяющие снизить поступление в продукцию растениеводства радиоцезия в несколько раз [4, S].
Агротехнические приемы направлены главным образом на изменение распределения радионуклидов в
почве, из которых наиболее эффективна система обработки почвы, обеспечивающая механическое перемещение радионуклидов из верхнего слоя почвы в нижележащие горизонты, куда проникают лишь единичные корни растений [6, 7].
Создание технологий поверхностного и коренного улучшения естественных радиоактивно загрязненных кормовых угодий обусловливает необходимость изучения влияния систем обработки почвы, удобрений на урожайность луговых трав, качество кормов и их загрязненность радионуклидами.
Исследования проводили в 19952007 гг. в стационарном опыте, заложенном в Новозыбковском районе Брянской области на пойменной дерново-оглеенной песчаной почве, содержащей гумуса - 3-4 %, Р205 (по Кирсанову) - 9 мг, обменного калия (по Кирсанову) - 6 мг на 100 г почвы; рНсол 4,4-5,4. Плотность загрязнения почвы 137Сэ составляет 33-42 Ки/км2 (1221-1554 кБк/м2). Эффективность системы удобрений и системы обработки почвы изучали на естественном травостое и сеяном, состоящем из злаковой травосмеси (кострец безостый - 8 кг, овсяница луговая - 8 кг, тимофеевка луговая
- 5 кг,канареечниктростниковидный
- 5 кг, лисохвост луговой - 5 кг на 1 га). Схема опыта двухфакторная: первый фактор - система обработки почвы, второй - система минеральных удобрений (табл. 1).
Нашими исследованиями установлено, что в контрольном варианте естественного травостоя урожайность сена в среднем получена невысокая. Использование приемов поверхностного и коренного улучшения_повы-шало этот показатель по фону дискования на 3,8 %, по фону обработки Раундапом - на 30 %, по обычной вспашке - на 47 % и по двухъярусной вспашке - на 38 % (см. табл. 1.). Применение минеральных удобрений увеличивало урожайность сена многолетних трав в 4,0-4,5 раза по сравнению с контролем на естественном травостое. Сочетание обработок почвы с применением минеральных удобрений способствова-
1. Влияние агротехнических и агрохимических приемов на урожай и качество сена многолетних трав (среднее за 1995-2007 гг.)
Вариант Урожайность, ц/га Сырой протеин, % Клетчатка, % Зола, % БЭВ, % 37Cs, Бк/кг
Естественный травостой
Контроль 23,9 8,70 26,77 7,09 44,65 3150
(без
удобрений)
N Р К 120 90 180 97,1 11,69 29,14 7,73 40,91 392
Х180Р120К270 107,2 13,33 29,74 8,75 44,18 168
Сеяная злаковая травосмесь
Дискование Контроль 24,8 8,81 27,94 7,23 42,71 3229
N Р К 120 90 180 116,0 13,72 29,33 7,82 39,62 355
Х180Р120К270 125,9 14,21 31,23 8,51 42,72 145
Раундап, Контроль 31,2 8,12 28,30 6,53 42,72 3171
5 л/га N Р К 1 120Р90К180 118,4 11,7 30,42 7,82 44,97 375
Х180Р120К270 125,8 13,48 30,25 8,51 43,08 147
Обычная Контроль 35,3 8,39 26,78 6,41 46,38 2489
вспашка N Р К 120 90 180 117,3 11,54 29,27 7,49 43,31 356
Х180Р120К270 132,7 13,98 30,75 7,89 42,93 139
Двухъярусная вспашка Контроль N Р К 1 120Р90К180 ^80^20^70 со;!" 8,23 12,32 12,51 28,46 28,71 26,02 7,48 8,11 8,61 46,36 42,14 45,91 2015 330 148
ло дальнейшему повышению продуктивности многолетних трав, т. е. действие минеральных удобрений на фоне культуртехнических мероприятий было более эффективным. Наиболее высокая урожайность сена получена в вариантах с применением минеральных удобрений в дозе М180Р120К,70, независимо от фона обработки почвы.
Культуртехнические работы не оказали значительного влияния на качественные показатели сена многолетних трав, а совместное их применение с внесением удобрений способствовало их улучшению. При этом независимо от видов обработки почвы возрастающие дозы калийного удобрения в составе ЫРК увеличивали содержание золы, клетчатки и сырого протеина.
Сено естественного травостоя по содержанию 137Сэ превышало допус-
тимый уровень (400 Бк/кг) в 7,9 раза. Проведение только обработок почвы при посеве злаковой травосмеси понижало содержание 137Cs в сене многолетних трав по сравнению с естественным травостоем, но не обеспечивали соответствия ветери-нарно-санитарным требованиям, предъявляемым к кормам [8].
При поверхностном улучшении луга (обработка дернины дисками или гербицидом Раундап, S л/га) существенных различий по величине накопления 137Cs по сравнению с контролем (естественный травостой) не наблюдалось. При коренном улучшении содержание 137Cs в сене было почти в полтора раза меньше, чем в сене естественных травостоев и при поверхностной обработке почвы, но превышало норматив.
Различия между двумя обработками (обычная вспашка и двухъя-
русная вспашка) несущественны, хотя и отмечена тенденция к снижению содержания 137Cs в корме при ярусной обработке почвы с 2489 до 201S Бк/кг.
Как на естественном, так и на сеяном травостое при поверхностном и коренном улучшении_лугов последовательно возрастающие дозы калия в составе полного минерального удобрения снижали накопление радиоцезия многолетними травами. Самое низкое содержание 137Cs в сене получено в вариантах, обеспечивающих высокую продуктивность травосмесей, где отношение азота к калию составляет 1:1,5.
Глубина миграции радионуклидов зависит в значительной степени от состава органических и минеральных компонентов почвы и режима увлажнения. В почвах, испытывающих постоянное переувлажнение, радионуклиды мигрируют на большую глубину.
Необходимость изучения вертикальной миграции 137Cs в почве луга определяется двумя факторами. Распределение радионуклида в почвенном профиле и удаление из корнео-битаемой зоны, во-первых, определяет размеры его накопления в травостое, во-вторых, влияет на величину экспозиционной дозы и, следовательно, на дозу внешнего облучения человека.
В год закладки опыта (1994), через 8 лет после аварии, 137Cs проник на глубину до 40 см, а основная масса его была сосредоточена в дернине (56,9 % в слое 0-5 см, 27,2 - в слое 5-10 см и 10,9 % - в слое 1015 см (табл. 2). Обработка почвы тяжелыми дисками способствовала более равномерному распределению радионуклида в слое 0-10 см, несколько увеличила его содержание в слое 10-15 см (на 2,3 %).
2. Миграция 137Cs по профилю почвы в луговом агрофитоценозе, кБк/м2
Горизонт, см Естественный травостой Обработка дисками Двухъярусная вспашка
1994 г. 20072 г. 1994 г. 2007 г. 1994 г. 20072 г.
контроль x р К 120 90 120 контроль X р К 120 90 120 контроль X р К 120 90 120
0-5 773,3 308,9 293,2 584,2 238,8 234,4 178,3 111,4 81,5
5-10 373,3 273,1 288,3 516,9 211,3 226,1 264,2 67,1 42,4
10-15 148,0 143,3 128,2 175,0 214,0 141,2 506,5 69,6 75,0
15-20 44,4 63,5 74,6 34,8 139,1 65,2 374,4 166,4 112,2
20-25 11,1 15,7 40,0 5,2 15,7 39,9 44,0 193,4 194,6
25-30 3,7 2,7 15,2 4,8 8,3 6,8 10,7 62,4 83,4
30-35 3,0 1,44 5,84 2,2 0,88 2,8 4,8 14,4 35,5
35-40 1,9 1,04 0,96 1,5 0,72 1,4 4,1 0,7 20,6
40-45 - 0,32 0,64 - 0,48 0,58 - 0,4 0,64
45-50 - 0,16 0,64 - 0,48 0,48 - 0,3 0,24
50-55 - 0,16 0,32 - 0,24 0,25 - 0,3 0,16
55-60 - 0,16 0,16 - 0,24 0,16 - 0,16 0,16
2 Земледелие № 8 9
Enfîëûçîâàièâ çàiëè 1.p65 9 28.10.2012, 15:58
Двухъярусная вспашка переместила основное количество 137Cs в слой 10-15 см (36,5 %) и IS-20 см (27 %), понизив его содержание в слое 05 см до 12,9 %, в слое 5-10 см - до 19 % .
В 2007 г., через 21 год после выпадения, радионуклид обнаруживался на глубине до 60 см. Максимальное его содержание отмечено в верхнем 5-сантиметровом слое почвы (естественный травостой и обработка дисками). Цезий-137 достаточно интенсивно мигрировал в более глубокие слои, даже в слое 20-25 см находилось около 4-5 % от общего запаса (0,4-0,8 % в 1994 г.).
В контрольном варианте (без удобрений) естественного травостоя 137Cs был в основном в слое 0-5 см - 38,5 % от суммарного его количества в изучаемом профиле (56,9 % в 1994 г.). В слое 5-10 см сосредоточено 34,1 % радионуклида, в слое 1015 см - 17,3 %.
Внесение минеральных удобрений способствовало увеличению интенсивности миграции 137Cs и повышало его содержание в слоях 20-25 см и 25-30 см в 3-6 раз по сравнению с контрольным вариантом.
На фоне обработки дисками содержание 137Cs снизилось в слоях 05 см и 5-10 см, но возросло в слоях 10-15 см (в два раза), 15-20 см (в 513 раз) и 20-25 см. Причем количество радионуклида с глубиной уменьшилось более равномерно, чем в 1994 г.
На фоне двухъярусной вспашки произошло некоторое увеличение содержания 137Cs в верхнем пятисантиметровом слое, в слое 5-10 см оно уменьшилось и резко понизилось в слое 10-15 см (в 3,5 раза).
Таким образом, с течением времени содержание 137Cs значительно возросло в слоях почвы 20-25 см и 25-30 см (в 4-10 раз) многолетнего травостоя. Перераспределение радионуклидов по профилю почвы оказывает заметное влияние на величину гамма-фона участка.
Литература
I. Панферов Н.В., Васильев М.В. При-Ji емы улучшения и использования луговых травостоев в поймах рек Нечернозе-ю мья. Прием создания и использования 2 высокопродуктивных сенокосов и паст-ф бищ. - М., 1986. - С. 162-172. | 2. Суков A.A. Действие разного и дроб-^ ного внесения азотного удобрения на уро-ш жайность и некоторые качественные по-5 казатели ежи сборной//Агрохимия, 1995. $ - № 6. - С. 47-52.
10
3. Державин Л.М., Колокольцева И.В., Державина Г.П. Комплексное применение средств химизации в луговодстве/ Перспективные агрохимические технологии повышения качества кормов: Докл. симпозиума. Немчиновка, 4-5 июля 2002 г. - М., 2002. - С. 26 - 29.
4. Моисеев И.Т., Рерих Л.А., Тихомиров Ф.А. К вопросу о влиянии минеральных удобрений на доступность цезия-137 из почвы сельскохозяйственным ра-стениям//Агрохимия, 1986. - № 2. - С. 89-94.
5. Технологическая инструкция по мероприятиям, снижающим содержание радионуклидов в травостое лугов и пастбищ, загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС, на территории Рязанской области. - Рязань: Горизонт,
1992. - 35 с.
6. Панов А.Ф., Фесенко С.В., Алекса-хин P.M. Оптимизация защитных мероприятий в сельских населенных пунктах в зоне аварии на Чернобыльской АЭС//Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2005. - № 3. - С. 3-7.
7. Томин Ю.А., Медведев А.С., Зот-кин В.П. К вопросу о реабилитации лугов на территории Рязанской области, подвергшейся радиоактивному загрязнению/Радиологические проблемы в ядерной энергетике и при конверсии производства: XV менделеевский съезд по общей и прикладной химии.- Обнинск,
1993. - Т.1. - 263 с.
8. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопастности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов 90Sr и 137Cs. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01// Ветеринар. Патология, 2002. - № 4. - С. 44-45.
Статья поступила в редакцию
I4.06.2011
Affect of fertilizers and soil treatment on migration of 137Cs in soil
I.N. Belous, L.P. Kharkevich, V.F. Shapovalov
It is shown that a long-term application of mineral fertilizers combined with different devices of soil treatment favours perennials hay yield increase and restricts 137Cs income from polluted soil in the product. There has been established the influence of soil treatments on 137Cs redistribution in soil profile. Keywords: surface improvement, root improvement, soil treatment, mineral fertilizers, 137Cs accumulation, natural herbage, migration.
УДК 614.31
Содержание
свинца
в растениях,
произрастающих
вблизи
автотрасс
Е.К. ЕСЬКОВ, доктор биологических наук М.Д. ЕСЬКОВА, кандидат биологических наук Л.В. СЕРАЯ
Российский государственный аграрный заочный университет E-mail: [email protected]
Изучение загрязненности свинцом растений, произрастающих в теплицах и открытом грунте, показало, что количество аккумулируемого свинца зависит от вида растений. Вблизи автотрасс растения, выращиваемые в теплицах, накапливают свинца больше, чем при возделывании под открытым небом.
Ключевые слова: растения, свинец, закрытый грунт, открытый грунт, автотрасса, селитебная территория.
В растения свинец попадает из почвы, воды и атмосферы, в организм животных - с пищей, водой и пылью. Виды растений различаются по способности аккумулировать данный элемент. Так, при содержании в почве около 8 мг/кг свинца бобовые накапливают его в сухом веществе до 0,S мг/кг, а листья репы и кабачки - соответственно до 16 и 24 мг/кг. Пороговая концентрация свинца в почве, подавляющая развитие травянистой и древесной растительности, находится соответственно на уровне 0,4 и 1,6 г/кг [1]. Порог токсичности свинца для человека составляет 1 мг/сут.
В последние годы интенсивному загрязнению среды способствует быстрое развитие сети автомобильных дорог и автомобильного транспорта. Легковой автомобиль, расходуя около 0,1 л/км бензина, выделяет около 24 мг/км соединений свинца, что примерно в четыре раза больше, чем грузовой автомобиль, потребляющий 0,4 л/км бензина. Ежегодное поступление токсических веществ от эксплуатации автотранспор-
