CC BY
8
Р01: 10.21870/0131 -3878-2022-31 -4-107-118 УДК 631.5:633.2/3:546.36.02.137
Агрохимические аспекты реабилитации радиоактивно загрязнённых заливных лугов Брянской области
Чесалин С.Ф., Смольский Е.В.
Брянский государственный аграрный университет, Брянская область
Естественные сельскохозяйственные угодья являются базисом животноводства, на территории Брянской области они располагаются на 550 тыс. га. В результате аварии на Чернобыльской АЭС основная их часть была загрязнена долгоживущими искусственными радионуклидами, вследствие этого возникла вероятность получения кормов для молочного животноводства с содержанием 1370б выше допустимого уровня. В отдалённый период после аварии на Чернобыльской АЭС в условиях радиоактивного загрязнения центральной поймы реки Ипуть Новозыбковского района Брянской области изучали мероприятия по реабилитации радиоактивно загрязнённых заливных лугов с целью использования в кормопроизводстве. В результате исследований установили, что при плотности загрязнения 137Cs территории более 555 кБк/м2 содержание 1370б в воздушно-сухой массе естественного травостоя превышает допустимый уровень в 5,5 раза и более в зависимости от периода уборки. Применение агротехнических и организационных мероприятий уменьшает радиационное загрязнение заливных лугов, снижая удельную активность 137Cs воздушно-сухой массы сеяного травостоя на 10% в сравнении с естественным. Применения агрохимических мероприятий реабилитации этих лугов позволяет получать воздушно-сухую массу естественного и сеяного травостоя с допустимым содержанием 137Cs в кормах, максимальный эффект получен при применении минерального удобрения с соотношением азота к калию как 1:2. Корреляционный анализ установил, что азотные удобрения увеличивают удельную активность 137Cs воздушно-сухой массы травостоя, связь в зависимости от годов исследования была сильной и средней, возрастающие дозы калийного удобрения нивелируют негативное действие азотных удобрений. Использование радиоактивно загрязнённых заливных лугов в качестве сенокосов без применения агрохимических мероприятий недопустимо. Расчёт выявил, что использование грубых кормов с таких угодий в кормлении крупного рогатого скота приводит к получению молока с содержанием 1370б выше допустимого уровня, установленного нормативом.
Ключевые слова: кормовые угодья, агротехнические и агрохимические мероприятия, радиоактивное загрязнение, реабилитация, Брянская область, удельная активность 1370э.
Введение
Кормопроизводство, как естественная фундаментальная база, является основой развития животноводства, в то же время оно связывает воедино животноводство и растениеводство и объединяет экологию, земледелие, агрохимию, рациональное природопользование, охрану окружающей среды. Особую актуальность эффективное ведение кормопроизводства приобретает в условиях техногенного загрязнения агросреды [1].
В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. произошло радиоактивное загрязнение территории 21 области Российской Федерации, наибольшему радиоактивному загрязнению, как по площади, так и по количеству выпавших радиоактивных осадков, подверглась Брянская область, особенно сильно пострадал юго-запад области [2, 3].
С момента аварии прошло уже более 35 лет, произошла стабилизация радиологической обстановки на территории Брянской области, однако в наиболее загрязнённых районах до сих пор сохраняется риск производства кормов, молока и мяса, крупного рогатого скота (КРС) не соответствующих допустимым уровням содержания 137Сэ в них [4, 5], что главным образом обусловлено природными условиями данной территории [6].
Чесалин С.Ф. - доцент, к.с.-х.н.; Смольский Е.В.* - доцент, д.с.-х.н. Брянский ГАУ.
•Контакты: 243365, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская, 2а. Тел.: +79208317347; e-mail: sev_84@mail.ru.
В отдалённый период после аварии на Чернобыльской АЭС необходимо проведение реабилитационных мероприятий, которые снизят поступление радионуклидов из почвы в растениеводческую продукцию и далее по пищевой цепи в организм человека [7, 8].
Заливные луга в Брянской области являются кормовым базисом животноводства и располагаются на территории более 550 тыс. га, при этом основная их часть загрязнена долгоживу-щими искусственными радионуклидами. В результате чего возникает риск получения грубых кормов для молочного животноводства с содержанием выше допустимого уровня. Основными мероприятиями снижения миграции 137^ из почвы в растения и далее по пищевой цепи являются агрохимические, агротехнические и организационные. Поэтому возникает необходимость обоснования реабилитационных мероприятий при ведении кормопроизводства с целью получения высоких урожаев многолетних трав с удельной активностью 137^, соответствующей действующему нормативу [9].
Целью исследований являлась оценка роли минеральных удобрений в реабилитации кормовых угодий юго-запада Брянской области в отдалённый период после аварии на ЧАЭС и радиологическое обоснование наиболее эффективных защитных мероприятий.
Материалы и методы
Методологической основой исследований являются концепция экологического мониторинга и научные положения сельскохозяйственной радиологии. Эксперимент проводили в центральной пойме реки Ипуть Новозыбковского района Брянской области, относящейся к подзоне дерново-подзолистых почв южной тайги, белорусской провинции дерново-подзолистых слабогуму-сированных почв и низинных болот. Почва исследуемого участка - аллювиальная дерновая огле-енная, маломощная, среднегумусная, песчаная на супесчаном аллювии и имеет следующие строение профиля: Ад(0-5), А1(5-18); В1(18-40); Вд(40-60); Сд(60-90). Средние показатели агрохимических свойств следующие: рНКС1 - 4,8, содержание гумуса - 3,2%, подвижного фосфора и калия - 140 и 60 мг/кг соответственно. Выбор участка для постановки эксперимента связан с высоким исходным уровнем загрязнения, который в 1987 г. по радиологическим параметрам относился к зоне отселения, при этом защитных мероприятий, связанных с преодолением последствий аварии на Чернобыльской АЭС, не проводилось.
Температурный режим периода исследований колебался как по месяцам, так и по годам исследований, наиболее тёплый период исследований наблюдали с 2009 по 2014 гг., когда средняя температура вегетации была равна 17,8 °С.
По количеству осадков наиболее влажный период исследований наблюдали с 2003 по 2008 гг., когда количество выпавших осадков за вегетацию равнялось 386 мм, а наиболее засушливый - 2009-2014 гг. (табл. 1).
Защитные мероприятия при постановке опыта в 2003 г. включали агротехнические приёмы, которые предусматривали поверхностное улучшение, уничтожение естественного травостоя гербицидами и коренное улучшение, вспашка плугом с последующим посевом типичной для региона мятликовой травосмеси, в 2008 г. произошла замена изреженного травостоя на опытном участке методом ускоренного залужения. Работы по перезалужению включали в себя следующие операции: известкование почвы, фрезерование в двух направлениях, предпосевное прикатывание почвы катками, посев сеялкой СЗТ-3,6 в конце второй декады августа многолетних трав, послепосевное прикатывание почвы.
Таблица 1
Среднее значение агроклиматических показателей периода вегетации
^^^^^^^^ Месяц Год Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Вегетационный период
Температура воздуха, °С
2003-2008 2009-2014 Климатическая норма 8,4 10,3 7,3 16,2 17.8 14.9 18,7 20,5 18,3 20,9 22,8 20,0 20,1 20,7 18,7 13,9 14,2 13,1 16,4 17,7 15,4
Количество выпавших осадков, мм
2003-2008 2009-2014 Климатическая норма 37,9 37,8 39 45,5 50,7 54 83,4 70,6 72 86,3 75,3 80 86,4 57,3 70 46,9 51,9 55 386 344 370
Схема опыта по изучению действия различных доз минерального удобрения при поверхностном и коренном улучшении заливных лугов на накопление многолетними травами представлена в табл. 2. Применяли аммиачную селитру, простой гранулированный суперфосфат и хлористый калий, удобрения вносили ежегодно: азотные и калийные - в 2 приёма (половина расчётной дозы под 1-й укос, вторая половина - под 2-й укос), фосфорные - полной дозой в один приём под 1-й укос.
Таблица 2
Схема эксперимента в период исследований с 2003 по 2014 гг.
Травостой Агротехнические мероприятия Агрохимические мероприятия
2003-2008 гг.
Естественный травостой: овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.) тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) Разнотравье —10-15% общего состава нет контроль Р90К120 Р120К180 N120P90K120
Сеяный травостой: кострец безостый (Bromopsis inermis L.) - 8 кг/га овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) - 8 кг/га тимофеевка луговая (Phleumpratense L.) - 5 кг/гаё двукисточник тростниковый (Phalaris arundinacea L.) лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.) - 5 кг/га - 5 кг/га поверхностное улучшение, применения гербицида раундап (5 л/га); коренное улучшение, вспашки плугом (ПЛН-3-35) N120P90K180 N120P90K240 N180P120K180 N180P120K270 N180P120K360
2009-2014 гг.
Естественный травостой: овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.) тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) Разнотравье —10-15% общего состава нет контроль Р60К90 Р60К120 N90P60K90 N90P60K120
Сеяный травостой: овсяница луговая (Festuca pratensisHuds.) - 6 кг/га лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.) - 5 кг/га двукисточник тростниковый (Phalari sarundinacea L.) - 7 кг/га перезалужение участка поверхностного улучшения; перезалужение участка коренного улучшения N90P60K150 N120P60K120 N120P60K150 N120P60K180
Организационные защитные мероприятия включали изучение роли периода уборки урожая и подбора сеяной травосмеси. Плотность загрязнения 137 Cs территории проведения эксперимента в 2003 г. колебалась в пределах 862-1221 кБк/м2, в 2008 г. - 559-867 кБк/м2. Длительность затопления лугового участка во время весеннего паводка в зависимости от года колебалась от 10 до 22 дней. Отбор растительных образцов проводили в середине июня - первый, в конце августа -второй укос, в них определяли удельную активность 137 Cs на универсальном спектрометрическом комплексе «Гамма Плюс» (Россия), ошибка измерений не превышала 10%, измерения проводили в Центре коллективного пользования научным оборудованием при Брянском ГАУ.
Удельная активность 137Cs молока была рассчитана как произведение суточного потребления воздушно-сухой массы (5 кг), удельной активности 137Cs корма и равновесного коэффициента перехода радионуклида в продукцию животноводства [10].
Полученные данные подвергали дисперсионному и корреляционному анализу c использованием компьютерного программного обеспечения Excel 7.0 и Statistic 7.0.
Результаты и обсуждение
Природно-климатические условия и радиологическая обстановка юго-запада Брянской области в период исследований с 2003 по 2008 гг. позволяют получать урожай воздушно-сухой массы естественного травостоя с удельной активностью 137Cs в среднем 2758 и 3312 Бк/кг соответственно в период первого и второго укосов, что соответственно в 6,9 и 8,3 раза выше допустимого уровня содержания 137Cs (табл. 3).
Таблица 3
Среднее значение удельной активности 137Cs воздушно-сухой массы травостоя заливного луга в зависимости от мероприятий улучшения, Бк/кг
Вариант Естественный травостой Сеяный т равостой V4, %
поверхностное улучшение коренное улучшение
1 укос 2 укос 1 укос 2 укос 1 укос 2 укос 1 укос 2 укос
Исследования 2003-2008 гг.
Контроль 2758 3312 2550 2617 2522 2555 4,9 14,9
Р90К120 381 423 367 425 289 319 14,3 15,6
Р120К180 113 145 110 130 89 107 12,6 15,0
Vi, % 134 136 133 129 140 136 - -
1М120Р90К120 1247 1548 1236 1246 996 1136 12,2 16,3
1М120Р90К180 303 365 301 329 307 319 1,0 7,2
1М120Р90К240 165 178 179 186 143 161 11,2 7,3
1М180Р120К180 376 492 383 451 355 404 3,9 9,8
1М180Р120К270 170 163 157 172 124 141 15,8 10,1
1М180Р120К360 71 90 67 74 58 65 10,2 16,6
V2, % 135 135 130 127 138 132 - -
V3, % 141 142 137 132 146 140 - -
НСР05 286 297 318 287 223 229 - -
Исследования 2009-2014 гг.
Контроль 2320 2232 2374 2306 2337 2359 1,2 2,8
Р60К90 457 454 357 358 457 393 13,6 12,1
Р60К120 348 342 311 314 310 303 6,7 6,3
V1, % 106 105 116 115 109 114 - -
№0Рб0К90 1323 1294 1246 1180 1115 1040 8,6 10,9
№0Рб0К120 788 784 681 631 554 555 17,4 17,8
№0Рб0К150 436 363 400 417 351 346 10,8 9,9
1\1120Рб0К120 509 499 480 488 420 427 9,7 8,2
1\1120Рб0К150 329 380 281 302 304 340 7,9 11,4
1\1120Рб0К180 237 288 216 231 230 257 4,7 11,0
V2, % 88 85 95 93 100 99 - -
V3, % 90 87 99 97 100 101 - -
НСР05 109 133 187 188 175 191 - -
Примечание: V1 - коэффициент вариации при применении фосфорно-калийного и калийного удобрений; У2 - коэффициент вариации при применении полного и азотно-калийного удобрений; Vз - коэффициент вариации исследуемых систем удобрения; V4 - коэффициент вариации исследуемых агротехнических защитных мероприятий.
Поверхностное улучшение заливного луга посредством применения гербицида раундап и последующего посева мятликовой травосмеси позволяло получать урожай воздушно-сухой массы сеяного травостоя с удельной активностью 137 Сs в среднем соответственно 2550 и 2617 Бк/кг первого и второго укосов, что соответственно в 6,4 и 6,5 раза выше допустимого уровня содержания 137^. Коренное улучшение заливного луга посредством применения вспашки обычным плугом и последующего посева мятликовой травосмеси позволяло получать урожай с удельной активностью 137^ в среднем соответственно 2522 и 2555 Бк/кг первого и второго укосов, что соответственно в 6,3 и 6,4 раза выше допустимого уровня содержания 137^.
Выявили, что агротехнические и организационные мероприятия по улучшению заливных лугов изменяют показатель удельной активности 137^ воздушно-сухой массы трав, и в зависимости от времени уборки урожая изменения носят различный характер, в период первого укоса изменения незначительны, а в период второго - средние.
Агрохимические мероприятия улучшения заливных лугов, в зависимости от доз и соотношения элементов питания в минеральном удобрении, снижают удельную активность 137^ воздушно-сухой массы трав до допустимого уровня. Применение возрастающих доз фосфорно-ка-лийного от P9oK6o до P12oK9o и калийного удобрения от ^0 до ^0 соответственно под первый и второй укосы позволяет достоверно снижать удельную активность 137^ воздушно-сухой массы до 89-134 и 107-145 Бк/кг в зависимости от использования агротехнических мероприятий, корма отвечали нормативу (400 Бк/кг) по допустимому содержанию 137^ [9].
Применение возрастающих доз полного от N6oP9oK6o до N9oP12oK9o и азотно-калийного удобрения от №0^0 до N90^0 позволяет достоверно снижать удельную активность 137^ воздушно-сухой массы соответственно под первый и второй укосы до 355-376 и 404-492 Бк/кг, корма отвечали нормативу по допустимому содержанию 137^, вне зависимости от использования агротехнических мероприятий, только при внесении N9oP12oK9o в период первого укоса.
Увеличение дозы калия в полном и азотно-калийном удобрениях соответственно под первый и второй укосы позволяет достоверно снижать удельную активность 137^ воздушно-сухой массы. Полученные корма вне зависимости от времени уборки урожая и мероприятий по уменьшению содержания радионуклидов отвечали нормативу по допустимому содержанию 137^. Наибольший эффект снижения накопления 137^ в воздушно-сухой массе первого и второго укосов соответственно 58-71 и 65-90 Бк/кг получен при применении минерального удобрения с соотношением азота к калию 1:2.
Выявили значительную изменчивость удельной активности 137^ воздушно-сухой массы под действием полного, азотно-калийного, фосфорно-калийного и калийного минерального удобрений соответственно под первый и второй укосы, коэффициент вариации превышал 20%.
Установили, что под действием агротехнических и организационных мероприятий, при применении минерального удобрения соответственно под первый и второй укосы, изменчивость удельной активности 137^ воздушно-сухой массы была незначительной (коэффициент вариации не превышал 10%) или средней (коэффициент вариации находился в пределах от 10 до 20%).
В период исследований с 2009 по 2014 гг. произошли изменения природно-климатических условий и радиационной обстановки территории эксперимента, однако, получение воздушно-сухой массы естественного и сеяного травостоя с удельной активностью 137^ ниже допустимого уровня остаётся невозможным. Удельная активность 137^ воздушно-сухой массы в период первого и второго укосов естественного травостоя соответственно составила 2320 и 2232 Бк/кг,
сеяного травостоя при поверхностном улучшении - 2374 и 2306 Бк/кг, при коренном - 2337 и 2359 Бк/кг. Выявили, что агротехнические и организационные мероприятия по улучшению заливных лугов вне зависимости от времени уборки урожая изменяют показатель удельной активности
незначительно (табл. 3).
Агрохимические мероприятия по улучшению заливных лугов, предусмотренные схемой эксперимента 2009-2014 гг., в зависимости от доз и соотношения элементов питания в минеральном удобрении снижают удельную активность 137^ воздушно-сухой массы трав до допустимого уровня. Обнаружили аналогичные тенденции и закономерности действия доз и соотношения элементов питания в минеральном удобрении, как от применения минеральных удобрений, предусмотренных схемой эксперимента 2003-2008 гг., но в других количественных выражениях. При этом, показатель изменчивости удельной активности 1370э воздушно-сухой массы под действием полного, азотно-калийного, фосфорно-калийного и калийного минерального удобрений соответственно под первый и второй укосы снизился, что говорит о стабилизации радиационной обстановки территории.
Для выявления роли элемента питания в изменении удельной активности 13^ воздушно-сухой массы трав был проведён корреляционный анализ между возрастающими дозами калийного и азотного удобрения и накоплением 1370э воздушно-сухой массой естественного и сеяного травостоя. Установили положительную корреляционную зависимость между возрастающими дозами азотного удобрения и удельной активностью 137 Сs и отрицательную корреляционную зависимость между возрастающими дозами калийного удобрения и удельной активностью 13^ (табл. 4).
Таблица 4
Коэффициент корреляции (п=18) между возрастающими дозами минерального удобрения и удельной активностью 1370в воздушно-сухой массы травостоя
Травостой 2003-2008 гг. 2009-2014 гг.
1 укос 2 укос 1 укос 2 укос
возрастающие д озы от Кб0 до К120 возрастающие д озы от К« до К75
по фону ЫаоРдо по фону N,30 по фону ^бРа0 по фону
естественный травостой сеяный [поверхностное улучшение травостой Цкоренное улучшение -0,86 -0,86 -0,83 -0,89 -0,88 -0,84 -0,97 -0,84 -0,84 -0,96 -0,80 -0,83
возрастающие д озы от К90 до К180 возрастающие д озы от К60 до К90
по фону N^120 по фону по фону N«^60 по фону N60
естественный травостой сеяный [поверхностное улучшение травостой Цкоренное улучшение -0,79 -0,77 -0,85 -0,79 -0,80 -0,86 -0,94 -0,68 -0,66 -0,85 -0,78 -0,62
возрастающие озы от N0 до возрастающие д озы от N0 до N60
- по фону К90 по фону К60Р60 по фону Кб0
естественный травостой сеяный [поверхностное улучшение травостой Цкоренное улучшение - 0,78 0,76 0,85 0,58 0,45 0,38 0,57 0,51 0,42
В качестве числового показателя тесноты (силы) связи между изменяющимися показателями использовали коэффициент корреляции (г), считается, что если г<0,3, то зависимость между признаками слабая, г=0,3-0,7, то средняя, г>0,7, то сильная [11].
В периоды исследования с 2003 по 2014 гг. корреляционная зависимость между возрастающими дозами калийного удобрения и удельной активностью 1370э воздушно-сухой массы естественного травостоя, вне зависимости от периода уборки урожая, была сильной и колебалась в пределах от -0,79 до -0,97. Проведение агротехнических мероприятий и посев мятликовой
травосмеси изменили коэффициент корреляции, который в зависимости от периода уборки урожая колебался в пределах от 0,62 до 0,94, то есть зависимость между признаками была сильной или средней (табл. 4).
Корреляционная зависимость между возрастающими дозами азотного удобрения и удельной активностью 137Cs воздушно-сухой массы второго укоса естественного и сеяного травостоя, в период исследований 2003-2008 гг., была сильной и колебалась в пределах от 0,76 до 0,85. В периоды исследования с 2009 по 2014 гг. роль азотного удобрения в увеличении накопления 137Cs снизилась, вне зависимости от периода уборки урожая естественного и сеянного травостоев, коэффициент корреляции колебался в пределах от 0,38 до 0,58, связь между признаками средняя (табл. 4).
Отсюда следует, что при использовании систем удобрения в зоне радиоактивного загрязнения территории необходимо вести постоянный мониторинг накопления 137Cs воздушно-сухой массой мятликовой травосмеси, так как азотные удобрения, являясь основным фактором увеличения урожайности [12, 13], также являются фактором увеличения накопления 137Cs в кормах.
Основным источником поступления радиоактивных веществ в организм сельскохозяйственных животных является корм (более 90%), основу которого составляют растения, и в значительно меньшей степени - вода [14]. Набор приёмов, способствующих снижению перехода радионуклидов из корма в продукцию животноводства, ограничен. На практике сводится к двум мероприятиям: правильному составлению рационов кормления и включению в рацион препаратов, препятствующих такому переходу [15, 16]. Поэтому ограничение перехода радионуклидов в системе почва ^ растение (корм) является центральным мероприятием по получению нормативно «чистой» продукции животноводства (молока).
В ходе проведения расчётов по переходу 137Cs из корма в молоко в природно-климатических условиях 2003-2008 гг. и плотности загрязнения 137Cs территории (862-1221 кБк/м2) установили, что использовать заливной луг для сенокосов без применения агрохимических мероприятий недопустимо. Использование грубого корма с таких угодий в кормлении КРС приводит к получению молока с содержанием 137Cs от 126 до 166 Бк/л в зависимости от агротехнических и организационных мероприятий улучшения луга, что выше допустимого уровня содержания 137Cs в молоке (100 Бк/л), установленного нормативом [17] (табл. 5).
Агрохимические мероприятия в условиях 2003-2008 гг. исследования радиоактивно загрязнённого заливного луга позволяют снизить переход 137Cs из почвы в продукцию кормопроизводства, что при дальнейшем его использовании в кормлении КРС приведёт к получению молока с содержанием 137Cs ниже допустимого уровня.
Необходимо отметить, что при расчётах перехода 137Cs из кормов в молоко учитывали только грубые корма, другие пути поступление 137Cs в молоко, такие как вода, концентрированные и сочные корма, не учитывали, поэтому в производственных условиях содержание 137Cs в молоке будет ещё выше.
В ходе проведения расчётов по переходу 137Cs из корма в молоко в природно-климатических условиях 2009-2014 гг. и плотности загрязнения 137Cs (559-867 кБк/м2) территории установили, что использовать заливной луг для сенокосов без применения агрохимических мероприятий недопустимо. Поскольку использование грубого корма с таких угодий в кормлении КРС приводит к получению молока с содержанием 137Cs от 112 до 119 Бк/л в зависимости от агротехнических и организационных мероприятий улучшения луга, что выше допустимого уровня содержания 137Cs в молоке, установленного нормативом.
Таблица 5
Удельная активность 137Сs молока при использовании грубых кормов в кормлении КРС, полученных при реабилитации радиоактивно загрязнённых заливных лугов, Бк/л
Вариант Естественный травостой Сеяный травостой
поверхностное улучшение коренное улучшение
1 укос 2 укос 1 укос 2 укос 1 укос 2 укос
2003-2008 гг.
Контроль 138 166 128 131 126 128
Р90К120 19 21 18 21 14 16
Р120К180 6 7 6 7 4 5
1М120Р90К120 62 77 62 62 50 57
1М120Р90К180 15 18 15 16 15 16
1М120Р90К240 8 9 9 9 7 8
1М180Р120К180 19 25 19 23 18 20
1М180Р120К270 9 8 8 9 6 7
И180Р120К360 4 5 3 4 3 3
2009-2014 гг.
Контроль 116 112 119 115 117 118
Р60К90 23 23 18 18 23 20
Р60К120 17 17 16 16 16 15
№0Рб0К90 66 65 62 59 56 52
№0Рб0К120 39 39 34 32 28 28
№0Рб0К150 22 18 20 21 18 17
1\1120Рб0К120 25 25 24 24 21 21
1\1120Рб0К150 16 19 14 15 15 17
1\1120Рб0К180 12 14 11 12 12 13
Агрохимические мероприятия в условиях 2009-2014 гг. исследования радиоактивно загрязнённого заливного луга позволяют снизить переход 137^ из почвы в продукцию кормопроизводства, что при дальнейшем его использовании в кормлении КРС приведёт к получению молока с содержанием 137^ ниже допустимого уровня (табл. 5).
Необходимо отметить, что в расчётах брали норму корма при скармливании 5 кг, поэтому в зависимости от увеличения или снижения нормы кормления будет меняться и удельная активность 137^ в молоке в сторону уменьшения или увеличения.
Заключение
В отдалённый период после аварии на Чернобыльской АЭС радиологическая ситуация территории кормовых угодий Брянской области улучшилась, произошло снижение плотности загрязнения 137^ [18, 19]. Плотность загрязнения 137^ заливных лугов юго-запада Брянской области более 555 кБк/м2 не позволяет получать воздушно-сухую массу естественного травостоя с допустимым содержанием 137^ в продукции кормопроизводства. Применение агротехнических и организационных мероприятий улучшения радиоактивно загрязнённых заливных лугов снижает удельную активность 137^ в пределах 10% от естественного травостоя, корма не пригодны к использованию в кормлении КРС. Вероятность получения продукции кормопроизводства и животноводства, не соответствующей нормативу по содержанию 137^, высока. Применение агрохимических защитных мероприятий на радиоактивно загрязнённых заливных лугах позволяет получать воздушно-сухую массу естественного и сеяного травостоя с допустимым содержанием 137^ в продукции кормопроизводства, которое при скармливании его скоту позволяет получать нормативно «чистое» по содержанию 137^ молоко.
Литература
1. Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Обеспечение устойчивого производства кормов //Актуальные проблемы науки и образования в области естественных и сельскохозяйственных наук. 2018. Т. 1, № 1. С. 110-111.
2. Алексахин Р.М., Лунёв М.И. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий (исследования, контроль и реабилитация территорий) //Плодородие. 2011. № 3. С. 32-35.
3. Просянников Е.В., Зверева Л.А., Силаев А.Л. 35 лет после аварии на Чернобыльской АЭС - нужны ли реабилитационные мероприятия на сельскохозяйственных угодьях? //Радиация и риск. 2021. Т. 30, № 4. С. 131-142.
4. Белоус Н.М., Прудников П.В., Щеглов А.М., Смольский Е.В., Белоус И.Н., Силаев А.Л. Вероятность получения молока и кормов, не соответствующих допустимым уровням содержания 137Сб на территории юго-запада Брянской области в отдалённый период после аварии на Чернобыльской АЭС //Радиация и риск. 2019. Т. 28, № 3. С. 36-46.
5. Бокатуро Н.Н., Справцев А.А., Поцепай С.Н., Белоус Н.М. Эффективность защитных мероприятий при возделывании многолетних мятликовых трав на радиоактивно загрязнённых пойменных лугах //Агрохимический вестник. 2020. № 1. С. 65-70.
6. Харкевич Л.П., Белоус И.Н., Анишина Ю.А. Реабилитации радиоактивно загрязнённых сенокосов и пастбищ: монография. Брянск, 2011. 211 с.
7. Богдевич И.М. Итоги и перспективы агрохимических защитных мер на загрязнённых радионуклидами землях Беларуси //Весц Нацыянальнай акадэмп навук Беларусь Сер. аграрных навук. 2011. № 3. С. 27-39.
8. Кузнецов В.К., Исамов Н.Н., Панов А.В. Оценка эффективности реабилитации лугопастбищных угодий на различных этапах после аварии на Чернобыльской АЭС //Радиация и риск. 2021. Т. 30, № 2. С. 50-61.
9. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопасности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов 9^г и 137Сб. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01 //Ветеринар. Патология. 2002. № 4. С. 44-45.
10. Фокин А.Д., Лурье А.А., Трошин С.П. Сельскохозяйственная радиология. СПб.: Лань, 2011. 416 с.
11. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
12. Сычев В.Г., Лунёв В.И., Орлов П.М., Белоус Н.М. Чернобыль: радиационный мониторинг сельскохозяйственных угодий и агрохимические аспекты снижения последствий радиоактивного загрязнения почв (к 30-летию техногенной аварии на Чернобыльской АЭС). М.: ВНИИА, 2016. 184 с.
13. Пакшина С.М., Шаповалов В.Ф., Чесалин С.Ф., Смольский Е.В., Коренев В.Б. Биовынос 137Сб из почвы многолетними мятликовыми травами в связи с минеральным питанием и доступностью почвенной влаги //Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54, № 4. С. 832-841.
14. Губарева О.С., Исамов Н.Н., Цыгвинцев П.Н., Рясная Е.И., Алешкина Е.Н. Оценка радиологической эффективности комплексного применения смеси комбикормов с ферроцинсодержащими препаратами в хозяйствах юго-западных районов Брянской области //Радиация и риск. 2017. Т. 26, № 1. С. 89-99.
15. Исамов Н.Н., Панов А.В., Цыгвинцев П.Н., Губарева О.С., Алешкина Е.Н. Оценка экономической эффективности технологии производства продукции животноводства, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, после применения смеси комбикормов с ферроцинсодержащими препаратами в юго-западных районах Брянской области //Международный сельскохозяйственный журнал. 2018. № 4. С. 23-25.
16. Панов А.В., Исамов Н.Н., Губарева О.С., Цыгвинцев П.Н., Ратников А.Н., Алешкина Е.Н. Технологии ведения животноводства при масштабном радиоактивном загрязнении (к 35-летию аварии на Чернобыльской АЭС) //Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2021. № 4. С. 58-63.
17. Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: Санитарно-эпидемиологические правила и нормы СанПиН 2.3.2.1078-01. М.: Минздрав РФ, 2002. 164 с.
18. Панов А.В. Возвращение радиоактивно загрязнённых территорий к нормальной жизнедеятельности: современные проблемы и пути решения (к 35-летию аварии на Чернобыльской АЭС) //Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2021. № 1. С. 5-13.
19. Санжарова Н.И. Изменение радиационной обстановки в сельском хозяйстве после аварии на Чернобыльской АЭС //Агрохимический вестник. 2010. № 2. С. 6-9.
Agrochemical aspects of the rehabilitation of radioactively contaminated flood
meadows of the Bryansk region
Chesalin S.F., Smolsky E.V.
Bryansk State Agrarian University, Bryansk region
Natural fodder lands are a fodder base for livestock production in Bryansk region. The lands cover the area of 5500 km2, its greater part was contaminated with long-lived artificial radionuclides due to the Chernobyl accident. Therefore, there was a risk of contamination of the forage for dairy livestock with 137Cs and its content in the grass would exceed the acceptable limit. Long after the Chernobyl accident the measures to remediate contaminated floodplains in Iput River in Novozybkovsky district of the Bryansk region for further use in feed production were examined. It was found that if 137Cs contamination density exceeded 555 kBq/m2 the radionuclide content in the mass of air-dry wild grasses would be >5.5 times higher than the acceptable limit depending on a harvesting period. Due to the use of agro-technical and organizational measures to improve the quality of radiation contaminated flood meadows the 137Cs specific activity in air-dry cultivated grasses reduced by 10% as compared with the radionuclide activity in natural/wild grasses. The use of agrochemical measures for remediation of radiation contaminated flood meadows allowed to obtain air-dry masses of wild and cultivated grasses with the acceptable limit of 137Cs radioactivity in fodders. The maximum effect was obtained when applying mineral fertilizers with a ratio of nitrogen to potassium as 1:2. Due to the use of correlation analysis it became made evident that the presence of nitrogen fertilizer increased 137Cs specific activity in the fodder and there was the correlation between calendar years of the study and the amount of nitrogen fertilizers in soil. The correlation between the amount of nitrogen fertilizer in the soil and the specific activity of 137Cs in the air-dry mass of natural and cultivated grasses during the years of 2003-2008 was strong and ranged from 0.76 to 0.85. In the study periods from 2009 to 2014, the impact of nitrogen fertilizer on the radionuclide specific activity in feed decreased regardless of the harvest period of natural and cultivated grasses. The correlation coefficient ranged from 0.38 to 0.58, the correlation strength was average. With the use of correlation analysis nitrogen fertilizers were found to increase the specific activity of 137Cs in air-dry grass mass, the correlation strength depends on calendar years of the study, it may be strong and average. Adding potassium fertilizer into soil negate the negative effect of nitrogen fertilizers. The use of radioactive floodplains as hay fields without the use of agrochemical measures is unacceptable. According to made calculations, the use of coarse fodder grown on radiation contaminated lands leads to milk contaminated with 137Cs content that exceeds the limit established by standard.
Key words: feed lands, agrotechnics! and agrochemical measures, radioactive contamination, rehabilitation, Bryansk region, specific activity of 137Cs.
Chesalin S.F. - Associate Prof., C. Sc. Agr.; Smolsky E.V.* - Associate Prof., D. Sc. Agr.; Bryansk SAU.
•Contacts: 2a Sovetskaya str., Kokino village, Vygonichsky district, Bryansk region, Russia, 243365. Tel.: +79208317347; e-mail: sev_84@mail.ru.
References
1. Kosolapov V.M., Trofimov I.A., Trofimova L.S., Yakovleva E.P. Ensuring sustainable fodder production. Aktual'nye problemy nauki i obrazovaniya v oblasti estestvennyh i sel'skohozyajstvennyh nauk - Current Problems of Science and Education in the Field of Natural and Agricultural Sciences, 2018, vol. 1, no. 1. pp. 110-111. (In Russian).
2. Aleksakhin R.M., Lunev M.I. Man-made pollution of agricultural land (research, control and rehabilitation of territories). Plodorodie - Fertility, 2011, no. 3, pp. 32-35. (In Russian).
3. Prosyannikov E.V., Zvereva L.A., Silaev A.L. 35 years after the Chernobyl accident - are rehabilitation measures needed on agricultural land? Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2021, vol. 30, no. 4, pp. 131-142. (In Russian).
4. Belous N.M., Prudnikov P.V., Shcheglov A.M., Smolskiy E.V., Belous I.N., Silayev A.L. Estimating risk of radiocesium presence at levels exceeded the permissible amount of the radionuclide in forage and milk from the south-west part of Bryansk region long after the Chernobyl accident. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2019, vol. 28, no. 3, pp. 36-46. (In Russian).
5. Bokaturo N.N., Spraztsev A.A., Pocepay S.N., Belous N.M. Effectiveness of protective measures when cultivating perennial mint grasses in radioactively contaminated floodplain meadows. Agrohimicheskij vestnik - Agrochemical Herald, 2020, no. 1, pp. 65-70. (In Russian).
6. Kharkevich L.P., Belous I.N., Anishina Yu.A. Reabilitacii radioaktivno zagryaznyonnyh senokosov i past-bishch: monografiya [Rehabilitation of radioactively contaminated hayfields and pastures: monograph]. Bryansk, 2011. 211 p.
7. Bogdevich I.M. Results and prospects of agrochemical protective measures on the lands of Belarus contaminated with radionuclides. Vesci Natsyyanal'naj akademii navuk Belarusi - Vesti National Academy of Sciences of Belarus. Ser. agrarian science, 2011, no. 3, pp. 27-39. (In Belarus).
8. Kuznetsov V.K., Isamov N.N., Panov A.V. Assessment of the effectiveness of rehabilitation of grassland at various stages after the Chernobyl accident. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2021, vol. 30, no. 2, pp. 50-61. (In Russian).
9. Veterinary and sanitary requirements for radiation safety of feed, feed additives, feed raw materials. Permissible levels of radionuclides 90Sr and 137Cs. Veterinary rules and regulations. VP 13.5 13/06-01. Veterinar. Patologiya - Veterinarian. Pathology, 2002, no. 4, pp. 44-45. (In Russian).
10. Fokin A.D., Lurie A.A., Troshin S.P. Sel'skohozyajstvennaya radiologiya [Agricultural radiology]. Saint Petersburg, Lan', 2011. 416 p.
11. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Field experience methodology]. Moscow, Agropromizdat, 1985. 351 p.
12. Sychev V.G., Lunev V.I., Orlov P.M., Bilous N.M. Chernobyl': radiatsionnyj monitoring sel'skokhozjajstvennykh ugodij i agrokhimicheskie aspekty snizhenija posledstvij radioaktivnogo zagrjaznenija pochv (k 30-letiju tehnogennoj avarii na Chernobyl'skoj AJeS) [Chernobyl: radiation monitoring of agricultural land and agrochemical aspects of the management of the consequences of radioactive contamination of soils (the 30th anniversary of the technogenic accident at the Chernobyl nuclear power plant)]. Moscow, VNIIA, 2016. 184 p.
13. Pakshina S.M., Shapovalov V.F., Chesalin S.F., Smolsky E.V., Korenev V.B. Bioynos 137Cs from the soil with perennial mint herbs in connection with mineral nutrition and the availability of soil moisture. Sel'sko-hozyajstvennaya biologiya - Agricultural Biology, 2019, vol. 54, no. 4, pp. 832-841. (In Russian).
14. Gubareva O.S., Isamov N.N., Tsygvintsev P.N., Ryasnaya E.I., Aleshkina E.N. Assessment of the radiological effectiveness of the integrated use of a mixture of compound feed with ferrocin-containing drugs in
farms of the southwestern regions of the Bryansk region. Radiatsiya i risk - Radiation and Risk, 2017, vol. 26, no. 1, pp 89-99. (In Russian).
15. Isamov N.N., Panov A.V., Tsygvintsev P.N., Gubareva O.S., Aleshkina E.N. Assessment of the economic efficiency of the technology for the production of livestock products corresponding to sanitary and hygienic standards, after the use of a mixture of feed and ferrocin-containing preparations in the southwestern regions of the Bryansk region. Mezhdunarodnyj sel'skohozyajstvennyj zhurnal - International Agricultural Journal, 2018, no. 4, pp. 23-25. (In Russian).
16. Panov A.V., Isamov N.N., Gubareva O.S., Tsygvintsev P.N., Ratnikov A.N., Aleshkina E.N. Technologies of animal husbandry with large-scale radioactive pollution (to the 35th anniversary of the Chernobyl accident). Rossijskaja sel'skokhozjajstvennaja nauka - Russian Agricultural Science, 2021, no. 4, pp. 58-63. (In Russian).
17. Gigienicheskie trebovaniya k bezopasnosti i pishchevoj cennosti pishchevyh produktov: Sanitarno-epidemio-logicheskie pravila i normy SanPiN 2.3.2.1078-01 [Hygienic requirements to safety and nutritional value of food products: Sanitary and epidemiological rules and norms SanPiN 2.3.2.1078-01]. Moscow, Ministry of Health of the Russian Federation, 2002. 164 p.
18. Panov A.V. Returning radioactively contaminated territories to normal life: current problems and ways for solution (35 years after the Chernobyl NPP accident). Mediko-biologicheskie i sotsial'no-psihologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychajnykh situatsijakh - Medico-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations, 2021, no. 1, pp. 5-13. (In Russian).
19. Sanzharova N.I. Changing the radiation situation in agriculture after the accident at the Chernobyl nuclear power plant. Agrohimicheskij vestnik - Agrochemical Herald, 2010, no. 2, pp. 6-9. (In Russian).
