CC BY
23УДК 631.841.7
DOI: 10.25680/S19948603.2023.130.02
АЗОТНЫЙ РЕЖИМ ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЧВЫ И ПРОДУКТИВНОСТЬ РИСОВОГО АГРОЦЕНОЗА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КАРБАМИДА, МОДИФИЦИРОВАННОГО
ИНГИБИТОРОМ УРЕАЗЫ
А.Х. Шеуджен, ак. РАН, Т.Н. Бондарева, к.с.-х.н., Х.Д. Хурум, д.с.-х.н., М.А. Перепелин,
e-mail: [email protected] ФГБНУ «Федеральный научный центр риса» ФГБНУВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина» ул. Калинина, 13, г. Краснодар, 350044, Российская Федерация
Представлены результаты изучения влияния ингибитора уреазы NBPT [N-fn-бутил) тиофосфортриамид] на потери азота из карбамида и азотный режим лугово-черноземной почвы под посевом риса. Установлено, что введение в карбамид ингибитора уреазы NBPT (карбамид UTEC) сокращает потери аммонийного азота с фильтрационными и сбросными водами на 27,1, 37,0, 16,2 % и 25,0, 31,8, 30,3 % соответственно при внесении удобрения из расчета N55, N64, Ni38. Суммарные потери аммонийного азота сокращаются на 22,8-34,5 %. Ингибитор уреазы NBPT замедляет процесс трансформации амидного азота в аммонийную его форму, что обусловливает снижение потерь азота карбамида UTEC. Это в свою очередь ограничивает поступление нитратов в сбросные и фильтрационные воды, что предотвращает загрязнение окружающей среды и позитивно сказывается на азотном статусе почвы.
Исследования азотного режима почвы и продуктивности рисового агроценоза проводили на рисовой оросительной системе ООО «АНТЦ риса» (Республика Адыгея, Тахтамукайский район). Карбамид и карбамид UTEC вносили из расчета Ni38 в один, два и три приема. За контроль принимали технологию хозяйства - внесение обычного карбамида в три приема. Экспериментально подтверждено, что ингибитор NBPT, напыленный на гранулы карбамида (UTEC) способствовал закреплению азота удобрений почвой, что проявлялось в увеличении содержания аммонийного азота в почве. При внесении карбамида UTEC до посева риса и в фазе всходов его содержание в почве в фазы всходы и начало кущения было ниже, чем при аналогичной схеме применения карбамида на 6,1 и 4,0 %, а в последующие фазы вегетации выше на 4,5 и 5,3 %. При внесении азотного удобрения в три приема содержание аммонийного азота в почве на протяжении всего вегетационного периода при использовании UTEC было выше на 4,3-4,9 % и 13,5-16,5 % соответственно в фазы всходы и кущение. После фазы выметывания существенных различий в обеспеченности растений риса азотом не наблюдалось.
Вследствие повышения обеспеченности растений риса азотом при использовании карбамида UTEC урожайность зерна в зависимости от схемы внесения азотного удобрения возрастала на 3,7-6,5 % по сравнению с традиционным карбамидом.
Ключевые слова: азот, ингибитор аммонификации, карбамид, карбамид UTEC, рисовые почвы, рис, урожайность.
Для цитирования: Шеуджен А.Х., Бондарева Т.Н., Хурум Х.Д., Перепелин М.А. Азотный режим лугово-черноземной почвы и продуктивность рисового агроценоза при использовании карбамида, модифицированного ингибитором уреазы// Плодородие. - 2023. - №1. - С. 9-14. DOI: 10.25680/S19948603.2023.130.02.
Азот входит в состав белков, нуклеиновых кислот, хлорофилла, ферментов, большинства витаминов и других органических соединений, играющих важную роль в процессах обмена веществ в растении. Известно, что урожай сельскохозяйственных культур, в том числе риса, находится в прямой зависимости от степени обеспеченности агроценоза этим элементом. Растения используют азот, высвобождающийся в результате минерализации органического вещества, биологически фиксированный и удобрений. Азот, учитывая его первостепенное значение для жизнедеятельности растений, изучают уже более ста лет. Исследователи пришли к выводу, что основной проблемой при оптимизации обеспеченности растений этим элементом являются его потери из удобрений, которые могут достигать 60 %. В связи с этим ведутся масштабные исследования поиска путей сокращения этих потерь [5, 811].
Одним из способов снижения потерь азота из удобрений является применение ингибиторов нитрификации. При внесении ингибиторов нитрификации в количестве 0,5-2,0 % от массы азота удобрения на 1-2 меся-
ца подавляется жизнедеятельность нитрифицирующих микроорганизмов. Затормаживая процесс нитрификации, они способствуют снижению потерь азота из удобрений. В затопленной рисовой почве также установлено избирательное действие ингибиторов нитрификации на бактерии, осуществляющих первую фазу нитрификации, в результате которой происходят консервация аммонийного азота и торможение образования нитратов. Это позволяет уменьшить кратность внесения азотных удобрений при выращивании риса [4, 7].
В настоящее время испытано большое количество химических соединений в качестве ингибиторов уреазы в почве, среди которых наиболее эффективны: М-(п-бутил) тиофосфортриамид (КВРТ), гидрохинон, М(п-пропил) тиофосфортриамид (№РТ), фенилфосфо-родиамидат (РРБ), тиосульфат аммония и структурные аналоги мочевины [2, 3, 10]. Эти соединения подавляют активность уреазы, катализирующую гидролиз мочевины, конечными продуктами которого являются аммиак и диоксид углерода.
Для сокращения затрат на внесение ингибиторов производители разрабатывают инновационные формы азотных удобрений, в которых он вводится в их состав. Одним из перспективных для рисоводства является карбамид иТЕС, в котором ингибитор уреазы ^(и-бутил) тиофосфортриамид (МБРТ) напыляют на гранулы карбамида. Принцип действия данного ингибитора заключается в блокировании активности уреазы в зоне контакта гранулы удобрения с почвенным раствором. Благодаря этому трансформация амидного азота карбамида в аммонийную форму задерживается на 8-15 дней [1, 6].
Цель исследований - изучить влияние ингибитора аммонификации КБРТ ^-(и-бутил) тиофосфортриамид] на потери азота карбамида со сбросными и фильтрационными водами, а также динамику содержания в почве аммонийного и нитратного азота.
Методика. Потери азота с фильтрационными и сбросными водами изучали в лабораторном опыте, включающем 7 вариантов: из них один - без удобрения, три - с традиционным карбамидом и три - с карбамидом, модифицированным ингибитором уреазы ^ЫБРТ (карбамид ИТЕС). Азотные удобрения вносили из расчета N55, N64 и N138.
Для учета потерь азота из почвы и удобрений использовали цилиндрические воронки Нутчи с фильтрующей стеклянной пластинкой емкостью 1000 мл. В сосуды помещали по 500 г почвы, отобранной из чека, где закладывали полевые опыты. Удобрения вносили в верхний 0-3 см слой почвы. В течение трех суток после набивки сосудов и внесения удобрений для провоцирования процесса нитрификации почву поддерживали во влажном состоянии (влажность почвы доводили до 26 %). После этого на поверхности создавали постоянный слой воды в 3 см. Для этих целей использовали дистиллированную воду. Характерную для почв рисовых полей скорость фильтрации (0,5 см/сут) устанавливали с помощью кранов на водоотводящих трубках. В течение 7 суток собирали фильтрационные воды, а воду, оставшуюся над почвой, сливали отдельно в сосуды через сифон. В фильтрационных и сбросных водах определяли содержание аммонийного и нитратного азота. После почву в сосудах подсушивали до влажности 26 % для возобновления процесса нитрификации и снова создавали слой воды в 3 см на 7 суток. Пробы фильтрационной и сбросной воды для учета потерь азота отбирали три раза через 7 суток после затопления почвы.
Динамику содержания аммонийного и нитратного азота в почве под рисом изучали в полевом опыте, размещенном на рисовой оросительной системе Адыгейского научно-технического центра риса (Тахтамукай-ский район, Республика Адыгея). Схема опыта включала 8 вариантов: 1) ^551(до посева)+ ^46(всходы) + Nмз7(кущение) (традиционная схема применения азотного удобрения); 2) N^1 38 (до посева) ; 3) N ИТЕС1382 (до посева); 4) ^69 (всходы) + N^9 (кущение); 5) ^ЫИТЕСб9 (всходы) + ^ЫИТЕСб9 (кущение); 6) ШТЕС69 (до посева) + ^ЫИТЕС69 (всходы); 7) ШТЕСзз (до посева) + ШТЕС46 (всходы) + ^37 (кущение); 8) ШТЕСзз (до посева) + ШТЕС46 (всходы) +ШТЕСз7 (кущение).
Азотные удобрения применяли на фоне внесения фос-форно-калийных удобрений из расчета Р8оКбо. Контролем служил вариант с традиционной схемой внесения
^м - карбамид.
2 ШТЕС - карбамид ИТЕС.
обычного карбамида в три приема: до посева, в фазы всходы и кущения.
Площадь опытных делянок 100 м2. Повторность 4-кратная, размещение вариантов рендомизированное. Сорт риса - Чибий. Почва опытного участка - лугово-черноземная тяжелосуглинистая со следующими агрохимическими показателями: валовое содержание азота - 0,22 %, фосфора - 0,20, калия - 1,3, гумуса - 3,5 %, рН 6,6. Агротехника риса - рекомендованная ФГБНУ «ФНЦ риса» для данной зоны рисосеяния. По фазам вегетации растений риса на всех делянках проводили отбор почвы в слое 0-2о см. Аммонийный азот определяли колориметрически в 0,1 н. КС1 с использованием фенола, нитратный - дисульфофеноловой кислотой по Грандваль-Ляжу.
Результаты и их обсуждение. При внесении удобрений в эквивалентных количествах потери аммонийного азота из карбамида иТЕС ниже, чем из обычного карбамида. В зависимости от дозы вносимых удобрений разница суммарных потерь ^ЫН4+ с фильтрационными и сбросными водами составляла: 0,70, 1,25, 0,80 мг/л (27,1, 37,0, 16,2 %) и 0,58, 0,96, 1,28 мг/л (25,0, 31,8, 30,5 %) соответственно при внесении удобрения из расчета N55, N64 и N138 (рис. 1).
При внесении в почву карбамида ИТЕС, помимо уменьшения суммарных потерь аммонийного азота, отмечено замедление скорости его отчуждения. Так, из обычного карбамида, внесенного в дозах N55, N64 и N138, потери аммонийного азота с фильтрационными водами в первые 7 сут. Составили, соответственно, 49,2, 50,0 и 47,9 % от суммарных, а со сбросными водами - 52,2, 49,0 и 46,7 %. В то же время в вариантах с карбамидом ИТЕС эти потери составляли 35,1, 30,0 и 43,6 % с фильтрационными и 33,9, 30,1 и 24,3 % со сбросными водами.
В последующие 7 суток количество аммония в фильтрационных и сбросных водах во всех вариантах опыта было практически одинаковым. Однако в целом за 14 суток потери аммонийного азота из ИТЕС были меньше и составили 74,5, 71,4 и 83,1 % с фильтрационными водами и 79,3, 74,3 и 72,6 % от их суммарного количества соответственно при дозах удобрения N55, N64 и N138. Для сравнения эти потери из обычного карбамида составляли 80,6, 78,1 и 83,2 % со сбросными и 82,3, 78,5 и 81,7 % с фильтрационными водами соответственно при дозах удобрения N55, N64 и N138. Суммарные потери аммонийного азота со сбросными и фильтрационными водами испытуемый ингибитор уреазы сокращает на 22,8-34,5 %.
Во всех вариантах опыта с равными дозами азотных удобрений наблюдалась тенденция к небольшому снижению суммарных потерь нитратного азота при внесении карбамида ИТЕС. Это является следствием замедления трансформации форм азота удобрений: N-N№^N-N^^N-N03 (рис. 2).
Таким образом, экспериментальные данные указывают на блокирование, как минимум первые 7 суток, процесса аммонификации ингибитором уреазы ^ЫБРТ. Это проявляется не только в сокращении суммарных потерь аммонийного азота карбамида, но и в замедлении скорости данного процесса. Наблюдаемая тенденция к снижению потерь нитратного азота является следствием консервации в почве азота в амидной и аммонийной формах.
Рис. 1. Потери аммонийного азота из карбамида и карбамида ИТЕС
45,0
■10,0
35,0
яол
я 25.0
о
я 20,0
О-
15,0
10,0
5,0
0.0
Сбросные воды
N-N□3-
□ 7 сут □ 14сут 021 сут Г
771 В 1 лзЛ
т И3\ 13,30
9,81 И »445 11, и 12.55
Т. 12
9,<М 11,01 10,6-5 11,16 м,о: 11,22 п.и
Контроль МиТЕС 5) НмМ N ЦТЕСМ N11138 К иТЬОЗ«
Рис. 2. Потери нитратного азота из карбамида и карбамида ИТЕС
Рис. 3. Динамика содержания нитратного азота в почве под рисом при внесении карбамида и карбамида ИТЕС
До посева риса в лугово-черноземной почве опытного участка содержание нитратного азота (15,8 мг/кг почвы) немного больше, чем аммонийного (14,3 мг/кг почвы). Но уже в фазе всходов риса, т. е. после затопления почвы и развития восстановительных процессов, количество его сокращалось в зависимости от дозы внесенного азотного удобрения в 2-3 раза, кущения растений - в 5-7 раз, а к фазе выметывания - вообще не обнаруживался. После сброса воды с рисового поля (чека) в почве вновь появляется нитратный азот, что связано с развитием окислительных процессов и возобновлением нитрификации. Достоверных различий по содержанию в лугово-черноземной почве нитратного азота при применении традиционного и модифицированного ингибитором уре-азы карбамида не установлено (рис. 3).
При внесении карбамида и карбамида UTEC из расчета Ni38 полной дозой до посева увеличение содержания аммонийного азота относительно контроля (внесение азотного удобрения в три приема) наблюдается до фазы выметывания. Затем, вследствие отсутствия подкормок, потребления азота растениями риса и потерь, количество аммонийного азота в почве снижается и становится ниже, чем при традиционной схеме внесе-
ния азотного удобрения (контроль) на 12,1 и 8,2 %. При этом в фазы всходы и кущение растений в варианте с внесением всей дозы карбамида до посева риса отмечается более высокое содержание NH4+, чем при внесении карбамида UTEC (рис. 4).
В вариантах с применением карбамида и карбамида UTEC в два приема (без допосевного внесения азотного удобрения) содержание аммонийного азота в почве в фазе всходов риса было на 34,3% ниже, чем при традиционной схеме внесения удобрения. После проведения подкормки в фазе всходов содержание аммонийного азота в почве повышается и становится таким же, как и на контроле. В фазе выметывания риса содержание аммонийного азота в почве в варианте с применением карбамида UTEC в два приема (без допосевного внесения азотного удобрения) выше, чем в аналогичном варианте с карбамидом на 5,3%, а в варианте с традиционной схемой его внесения на 11,5%. В то же время применение карбамида UTEC в два приема - до посева и в фазе всходов риса - обеспечивало повышение содержания в почве аммонийного азота в фазе всходов на 6,8 % и в фазе кущения на 14,3 % относительно контроля.
Рис. 4. Динамика содержания аммонийного азота в почве под рисом при внесении карбамида и карбамида иТЕС
При внесении карбамида иТЕС в три приема отмечено увеличение содержания в почве аммонийного азота в сравнении с контролем, т. е. с внесением карбамида в три приема. В фазе кущения риса, критической в отношении обеспеченности растений азотом, его содер-
жалось на 4,9 мг/кг почвы (13,5 %) больше, чем при внесении карбамида. Наибольшее содержание аммонийного азота в почве отмечено при внесении карбамида иТЕС до посева и в фазе всходов риса и в подкормке в фазе кущения растений обычным карбамидом - на 6,0
мг/кг почвы (16,5 %) больше, чем при внесении карбамида в три приема. К фазе выметывания растений отмеченные различия были уже несущественными. Это обусловлено в значительной степени более интенсивным потреблением азота растениями риса.
В ходе проведения исследований установлено, что внесение карбамида полной дозой до посева (N138) привело к снижению урожайности риса на 16,9 % относительно контроля. В то же время при замене карбамида на карбамид иТЕС достоверного снижения урожайности не выявлено (рис. 5).
HCl" 05 0,38
0,45 0,44 034 0,26
Ф
в
+ г-
ч + ? +
с- ? o. i 7 т
Y Ï $ S я
i V Sri
f. P ? ? = 1 ? £
Й £ Л г s. /
i 1.18 шц, 0,31 -0,1"
Рис. 5. Урожайность зерна риса при внесении карбамида и карбамида, модифицированного ингибитором уреазы
При внесении карбамида в два приема (до посева и в фазе всходов) достоверного снижения или увеличения урожайности не установлено. В вариантах с применением карбамида ИТЕС в два приема - до посева и в фазе всходов, а также в фазе всходов и кущения отмечено увеличение урожайности риса. Она была одинакова и составила 7,44 и 7,43 т/га соответственно, что на 6,3 и 6,5 % больше, чем в варианте с традиционной схемой применения карбамида. Внесение карбамида иТЕС в три приема, а также в сочетании NитEc + NитEc + На не было более эффективным. При таких схемах внесения полученная урожайность была выше, чем на контроле и составила 7,33 т/га (+4,9 %) в варианте с комбинированным внесением и 7,25 т/га (+3,7 %) в варианте с внесением карбамида ИТЕС в три приема.
Выводы. 1. Введение в карбамид ингибитора уреазы ИВРТ (карбамид ИТЕС) сокращает потери аммонийного азота (^ЫН4+) с фильтрационными водами на 27,1, 37,0 и 16,2 % и со сбросными водами - на 25,0; 31,8 и 30,3 % соответственно при внесении удобрения из расчета N55, N64 и Н138. Суммарные потери аммонийного азота сокращаются на 22,8-34,5 %. Сокращение потерь азота из удобрения под воздействием ингибитора уре-азы ИВРТ является следствием консервации в почве азота в амидной и аммонийной формах.
2. Отмечено незначительное снижение суммарных потерь нитратного азота из карбамида ИТЕС, обусловленное замедлением трансформации форм азота удобрений: N-N^^N-N^^N-N03.
3. Ингибитор уреазы ИВРТ в составе карбамида ИТЕС замедлял трансформацию амидного азота в аммо-
нийную форму и создавал благоприятные условия для сохранения азота в почве, что проявлялось в увеличении содержания в ней аммонийного азота. При внесении карбамида UTEC до посева риса и в фазе всходы его содержание в почве в фазы всходы и начало кущения растений было ниже, чем при аналогичной схеме применения карбамида на 6,1 и 4,0 %, а в последующие фазы вегетации выше на 4,5 и 5,3 %. При внесении азотного удобрения в три приема содержание аммонийного азота в почве на протяжении всего вегетационного периода растений при использовании карбамида UTEC было выше, чем карбамида на 4,3-4,9 % и 13,5-16,5 % соответственно в фазе всходы и кущение. После фазы выметывания существенных различий в обеспеченности растений риса азотом не наблюдалось.
4. В зависимости от дозы и схемы внесения карбамида UTEC урожайность зерна риса возрастала на 3,7-6,5 % по сравнению с традиционной схемой его внесения.
Литература
1. Величко, А. Ю. Инновационные продукты для стабилизации азотных удобрений / А. Ю. Величко // Потенциал современной науки : материалы Международной (заочной) научно-практической конференции, Прага, 27 ноября 2016 года / Научно-издательский центр «Мир науки». - Прага: Vydavatel «Osvícení», 2016. - С. 67-72. -EDNXFECWX.
2. Горелик Л.А. Действие ингибиторов уреазы на гидролиз и эффективность поверхностного внесения мочевины / Л.А. Горелик, Ю.Г. Грицевич, Н.И. Паевская // Агрохимия. - 1983. - № 3. - С. 9-15.
3. Кочкина, А. В. Процессы аммонификации и нитрификации в почве /
A. В. Кочкина // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. - 2016. - N° 4. -С. 9-14.
4. Кумейко, Ю. В. Влияние ингибитора нитрификации на эффективность азотного удобрения и сохранение плодородия почвы при возделывании риса / Ю. В. Кумейко, В. Н. Паращенко, Н. М. Кремзин // Достижения науки и техники АПК. - 2015. - Т. 29. - № 12. - С. 85-87. - EDNVHFCWR.
5. Кудеяров, В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений /
B.Н. Кудеяров. - М.: Наука, 1989. - 216 с.
6. Сычев, В.Г. Эффективность применения карбамида с ингибитором уреазы на картофеле / В.Г. Сычев, Н.И. Аканова, М.М. Визирская // Овощи России. - 2019. - № 3. - С.104-108.
7. Шарифуллин, Р.С. Эффективность различных способов применения ингибитора нитрификации совместно с азотным удобрением / Р.С. Шарифуллин, В.Н. Чижиков, В.Н. Паращенко // Научные приоритеты адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы Международной научно-практической конференции с элементами школы молодых ученых. г. Краснодар, 03-05 июля 2019 года. - Краснодар: Эдви, 2019. - С. 147-151. - EDN BROTGI.
8. Шеуджен, А. Х. Агроэкологическая эффективность применения карбамида UTEC на посевах риса / А. Х. Шеуджен, Т. Н. Бондарева, М. А. Перепелин // Эколого-генетические основы селекции и возделывания сельскохозяйственных культур: материалы Международной научно-практической конференции и школы молодых ученых по эколого-генетическим основам растениеводства, Краснодар, 24-27 мая 2022 года. - Краснодар: Эдви, 2022. - С. 271-274. - DOI 10.33775/conf-2022-271 -274. - EDNRZVLCH.
9. Шеуджен, А. Х. Азот и круговорот его в природе / А. Х. Шеуджен, М. А. Перепелин // Рисоводство. - 2021. - № 4. - С. 86-92. - DOI 10.33775/1684-2464-2021-53-4-86-92. - EDNPIZQDO.
10. Шеуджен, А.Х. Проблема азота в рисоводстве / А.Х. Шеуджен, М.А. Перепелин. - Майкоп: Полиграф-ЮГ, 2021. - 116 с.
11. Artola, Е. Effect of N-(N-butyl) thiophosphoric triamide on urea metabolism and the assimilation of ammonium by Triticum aestivum L. / E. Artola, S. Cruchaga, I. Ariz, J. F. Moran, M. Garnica, F. Houdusse, et al. // Plant Growth Regul. - 2011. - № 63. P. 73-9. Режим доступа: http://refhub.elsevier.com/s2090-1232(18)30063-8/h0285
NITROGEN REGIME OF MEADOW-CHERNOZEM SOIL AND PRODUCTIVITY OF RICE AGROCENOSIS WHEN USING CARBAMIDE MODIFIED WITH A UREASE INHIBITOR Sheudzhen A.Kh., Academician of Russian Academy of Science, Dr. of biology, head of chair Bondareva T.N., Ph.D. in agriculture, associate professor Khurum Kh.D., Dr. of agricultural sciences, professor Perepelin M.A., post-graduate (e-mail: maxim. perepelin@yandex ru) FGBNU "Federal Scientific Center of Rice" FSBEI HE «Kuban State Agrarian University named after I. T. Trubilin», Kalinina 13, Krasnodar, 350044, Russian Federation
The article presents results of studying the effect of the urease inhibitor NBPT (N-(n-butyl) thiophosphorotriamide) on the nitrogen losses from carbamide and the nitrogen regime of the meadow chernozem soil under rice crops. It has been established that the introduction of the NBPT urease inhibitor (UTEC) into urea reduces the loss of ammonium nitrogen with seepage and waste water by 27.1, 37.0, 16.2% and 25.0, 31.8, 30.3%, respectively, when applying fertilizer at the rate of N55, N54, N138. The total loss of ammonium nitrogen is reduced by 22.8-34.5%. The urease inhibitor NBPT slows down the process of transformation of amide nitrogen into its ammonium form, which leads to a decrease in UTEC urea nitrogen losses. This, in turn, limits the flow of nitrates into waste and seepage waters, which prevents environmental pollution and positively affects the nitrogen status of the soil.
Studies of the nitrogen regime of the soil and the productivity of rice agrocenosis were carried out on the rice irrigation system of "ANTC Rice " LLC (Republic of Adygea, Takhtamukaysky district). Urea and UTEC urea were applied at the rate of N138 in one, two and three doses. The management technology was taken as control - the introduction of common urea in three steps. t was experimentally confirmed that the NBPT inhibitor sprayed on urea granules (UTEC) contributed to the fixation of fertilizer nitrogen in the soil, which was manifested in an increase in the content of ammonium nitrogen in the soil. When applying UTEC urea before rice sowing and during the seedling phase, its content in the soil in the seedling and early tillering phases was lower than with a similar scheme for using urea by 6.1 and 4.0%, and in subsequent vegetation phases it was higher by 4.5 and 5.3%. When applying nitrogen fertilizer in three stages, the content of ammonium nitrogen in the soil throughout the growing season with the use of UTEC was higher by 4.3-4.9% and 13.516.5%, respectively, in the germination and tillering phases. After the heading phase, there were no significant differences in the nitrogen nutrition of rice plants.
Due to the increase in the supply of rice plants with nitrogen when using UTEC urea, the grain yield, depending on the scheme for applying nitrogen fertilizer, increased by 3.7-6.5% compared to common urea. Key words: nitrogen, ammonification inhibitor, urea, UTEC urea, rice soils, rice, yield.
УДК 631.42:631.438 DOI: 10.25680/S19948603.2023.130.03
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ПЛУТОНИЯ И ЦЕЗИЯ-137 В ПОЧВЕ И РАЗНОТРАВЬЕ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
М.А. Эдомская1, С.Н. Лукашенко1, д.б.н., Г.А. Ступакова2, к.б.н., А.А. Шупик1, С.Г. Шаповалов1
1 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии» (ФГБНУ ВНИИРАЭ), Калужская обл., г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км, 249032, Российская Федерация 2Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт имени Д.Н. Прянишникова» (ФГБНУ «ВНИИ агрохимии») ул. Прянишникова, д. 31А, Москва, 127434, Российская Федерация
Статья посвящена оценке уровней содержания плутония и цезия в почве и разнотравье Калужской области. Анализ концентраций 137Cs проводили гамма-спектрометрическим методом, 239+240Pu - методом альфа-спектрометрии с предварительным радиохимическим выделением при полном разложении образцов. Установлено, что для Калужской области наблюдается большой диапазон значений концентраций для цезия - от 2,9 Бк/кг на границе с Московской областью до 2400 Бк/кг в южной части Калужской области. Значительно меньшее расхождение в содержании плутония - от 0,1 до 0,47 Бк/кг. Среднее содержание рассматриваемых радионуклидов в 20 см слое составляет ~95 %, а в поверхностном слое (5 см) ~ 35 %. Коэффициенты накопления плутония разнотравьем Калужской области равны 2,110-2- 4,410-2 на все растение.
Ключевые слова: плутоний, цезий, глобальные выпадения, чернобыльские выпадения, концентрация в почвах, концентрация в разнотравье, коэффициент накопления плутония.
Для цитирования: Эдомская М.А., Лукашенко С.Н., Ступакова Г.А., Шупик А.А., Шаповалов С.Г. Оценка содержания плутония и цезия-137 в почве и разнотравье Калужской области// Плодородие. - 2023. - №1. - С. 14-19. DOI: 10.25680/S19948603.2023.130.03.
Начиная с XX в. искусственные радионуклиды стали постоянными компонентами биосферы. Источниками антропогенной радиоактивности являются атмосферные, наземные и подземные ядерные взрывы, аварии на атомных предприятиях и электростанциях, выбросы радиоактивности в процессе работы этих предприятий и др. Основные источники, изменившие уровень радиационного фона Земли - глобальные выпадения долго-
живущих продуктов вследствие ядерных испытаний.
Выпадение радиоактивных продуктов ядерного взрыва начинается вскоре после взрыва. В непосредственной близости от эпицентра выпадают довольно крупные частицы. Часть продуктов ядерного взрыва находится в мелких частицах (5 мк и менее), которые оказываются в верхних слоях тропосферы, где воздушные массы переносят их на многие тысячи километров
