CC BY
15
дий Брянской области получения нормативно-чистой про- дукции // Агрохимический вестник. - 2006. № 2. С. 10-11. УДК 631.2.3.03:546.36
ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕОЛИТА НА ЕСТЕСТВЕННЫХ ЛУГАХ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОЦЕЗИЕМ
А. А. Романенко, к.б.н.
Изучено внесение цеолита на поверхность разных типов естественных лугов для уменьшения поступления Cs в травостой и увеличения его урожайности.
Ключевые слова: цеолит, естественные луга, загрязнение, радионуклиды, миграция, накопление, почва, травостой, урожайность.
Investigation of zeolite activity on surface of different types of natural meadows for decrease of 137Cs' accumulation in herbage and increase of it yield.
Keywords: zeolite, natural meadows, pollution, radionuclides, migration, accumulation, soil, herbage, yield.
В условиях радиоактивного загрязнения естественные угодья служат основным поставщиком радионуклидов в рацион животных и, как следствие, в продукцию животноводства. В связи с этим поиск экологически безопасных и экономически выгодных способов, ограничивающих миграцию радионуклидов в системе «почва - растения», имеет важное значение. Естественные мелиоранты (цеолит, бентонит, трепел и др.), обладая высокой емкостью поглощения способны в существенной степени предотвратить поглощение растениями тяжелых металлов и радионуклидов и служить гарантом увеличения потенциального плодородия почвы.
Уникальные свойства цеолитов (адсорбционные, каталитические, детоксикационные и пролонгирующие) послужили основанием для изучения влияния цеолита Хотынецкого месторождения на поступление 137 Сб в травостой (сено) естественных лугов. Работу выполняли в ОХ «ВИУА» Новозыбковского района Брянской области с 2005 по 2008 г. на естественных лугах, загрязненных радиоактивными веществами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Многолетние мелкоделя-ночные опыты проводили в трехкратной повторности на пойменном, низинном и суходольном лугах. На поверхность опытных делянок вносили цеолит в количествах 1 и 0,5% от пахотного слоя почвы. Ежегодно отбирали почвенные и растительные пробы, после подготовки которых с помощью спектрометрического комплекса «Прогресс» в них определяли содержание 137Сб. Коэффициент накопления рассчитывали по формуле: Кн = Аур/ Ап
где Кн - коэффициент накопления; Аур - удельная активность сена, Бк/кг; Ап - удельная активность почвы, Бк/кг.
Урожайность определяли по общепринятой методике. Статистическую обработку материала проводили с помощью компьютерной программы «8ТЯЛ2».
Данные таблицы 1 показывают, что поступление 137Сб в сено естественных лугов имеет существенные различия. В частности, коэффициент накопления в контроле на низин-
137
1. Содержание Cs в сене (2007 г.), Бк/кг
ном и суходольном лугах в 2,96 и 1,08 раза больше, чем на пойменном луге. В вариантах с внесением цеолита в количестве 1% от пахотного слоя коэффициенты накопления на низинном и суходольном лугах в 3,42 и 1,88 раза выше, чем на пойменном. Аналогичная ситуация характерна и для вариантов с внесением цеолита в количестве 0,5% от пахотного слоя почвы, где коэффициенты накопления также выше в 2,41 и 1,18 раза. Накопление радионуклидов в сене разных типов естественных лугов можно объяснить разными типами почв, агрохимическими показателями, условиями увлажнения и ботаническими особенностями травостоев.
Внутри типов лугов поступление радионуклидов в урожай сена имеет существенные различия по вариантам и зависит от количества внесенного цеолита. В частности, на пойменном луге коэффициенты накопления в вариантах с внесением цеолита в количестве 1 и 0,5% уменьшились по сравнению с контролем в 1,85 и 1,23 раза, на низинном и суходольном луге уменьшились соответственно в 1,60 и 1,51 раза и 1,06 и 1, 13 раза.
Снижение накопления 137Сб в сене, полученном в вариантах с внесением цеолита, по сравнению с контролем можно объяснить наличием цеолита в почве, который увеличивает ее сорбционную емкость, взаимодействие с ионами 137Сб переводит их в не доступную для растений форму, увеличивает содержание питательных веществ в почве и повышает урожайность.
Из данных таблицы 2 видно, что урожайность сена на разных типах естественных лугов имеет существенные различия. В частности, в контроле на пойменном и низинном лугах урожайность выше, чем на суходольном луге соответственно на 10,0 и 51,0 ц/га. В вариантах с цеолитом в количестве 1 и 0,5% урожайность сена также выше соответственно на 26,0 и 60,3 ц/га и 26,0 и 53,4 ц/га.
Внутри типов лугов урожайность сена имеет различие по вариантам. В частности, на пойменном луге в вариантах с цеолитом в количестве 1 и 0,5% урожайность по сравнению с контролем увеличилась соответственно в
Вариант Тип естественного луга
пойменный низинный суходольный
почва сено Кн почва сено Кн почва сено Кн
1. Фон (контроль) 2855±83 1364 0,48 3017±185 4274 1,42 2476±120 1286 0,52
2. Фон + 1% цеолита 753 0,26 2671 0,89 1201 0,49
3. Фон + 0,5% цеолита 1117 0,39 2825 0,94 1151 0,46
2. Влияние цеолита на урожайность сена, ц/га
Вариант Тип естественного луга
пойменный низинный суходольный
1 33,0 74,0 23,0
2 55,4 89,7 29,4
3 56,0 83,4 30,0
НСР05 9,0 15,6 9,6
Примечание. Расшифровка вариантов дана в табл. 1.
1,68 и 1,70 раза, на низинном и суходольном лугах соответственно в 1,21 и 1,13 раза и 1,28 и 1,30 раза.
Увеличение урожайности сена на делянках с цеолитом можно объяснить особенностями самих цеолитов, которые, являясь источником минеральных веществ, способны поглощать, удерживать и постепенно расходовать влагу и минеральные элементы в почве, создавая благоприятные условия для роста и развития растений.
Незначительное различие урожайности сена в вариантах с внесением цеолитов в дозах 0,5 и 1% от пахотного слоя почвы, по-видимому, можно объяснить небольшим различием количества цеолита, проникшего с поверхности делянок вглубь почвы.
Таким образом, внесение цеолита в дозах 0,5 и 1% от пахотного слоя почвы на поверхность естественных лугов снижает поступление 137Сн в травостой (сено) в 1,06-1,85 раза и способствует увеличению урожайности на 10,0-23,0 ц/га. Наибольший эффект от внесения цеолита в дозе 1% получен на пойменном луге и составил 1,85 кратную величину. При внесении цеолита в дозе 0,5% снижение радионуклида в 1,51 раза получено на низинном луге. Максимальное (22,4 и 23,0 ц/га) увеличение урожайности сена получено при внесении цеолита в дозах 0,5 и 1% на пойменном луге.
УДК 631. 83: 531.416.4
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ МИГРАЦИИ ПИТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Т.А. Шохова, А.Р. Газиева (научный руководитель С.М. Пакшина, д.б.н.)
Приведены экспериментальные результаты, указывающие на различия в миграционной подвижности питательных элементов, дана количественная оценка миграционным потерям К+, NН4+, NО3' и фосфат-ионов из пахотного слоя, установлена закономерность распределения этих ионов по профилю почвы.
Ключевые слова: процесс, миграция, почва, нитраты, фосфаты, калий, аммоний, глубина, ион, распределение. Experimental results pointing out differences in migration mobility of nutrients are presented, quantitative appraisal of К+, NН4+, NО3~ and phosphate-ions losses from arable layer is given, regularity of ions' distribution in soil profile is established. Keywords: process, migration, soil, nitrates, phosphates, potassium, ammonium, depth, ion, distribution.
Несмотря на обширный материал, накопленный за годы исследований по применению минеральных и органических удобрений, в настоящее время отсутствует достаточно полная информация о миграционных процессах питательных элементов за пределами пахотного слоя и закономерностях их передвижения по профилю почвы.
Цель работы - исследование процессов миграции питательных элементов в слое почвы, равном 1 м, в условиях многолетнего стационарного полевого опыта.
В качестве объектов выбраны четыре делянки длительного стационарного опыта, заложенного под руководством В.Ф. Мальцева в 1983 г. на опытном поле Брянской ГСХА. Площадь каждой делянки составляла 22,0 х 10,8 м (236,7 м2). Опыт включал следующие варианты: 1. (КРК)тах + зеленое удобрение (ЗУ) + солома (С) + пестициды (П); 2. (КРК^ы + навоз (Н) + П; 3. (ЯРК)тт + Н + ЗУ + С + П; 4. Н + ЗУ + С.
(№К)тах, (ЫРК)т1а, (ЫРК)„||м: нормы минеральных удобрений (нитрофоска 12:12:12) максимальная, рекомендуемая и уменьшенная на 1/3 от расчетных. В качестве зеленого удобрения использовали озимую рожь (1012 т/га). Солому вносили в измельченном виде как удобрение в дозе 5 т/га сухой органической массы. Навоз (Н) вносили под пропашные культуры (кукуруза на силос, картофель) в перепревшем виде в дозах соответственно 40 и 50 т/га. В основу опыта положен плодосменный севооборот: горох - озимая пшеница - кукуруза на силос
- ячмень - клевер (пожнивной посев) - озимая рожь -картофель - овес.
После третьей ротации севооборота (декабрь 2006 г.) на четырех делянках буром отобраны образцы из каждого слоя почвы, равного 10 см, до глубины 1 м. В образцах почвы гранулометрический состав определяли пипе-точным методом Н.А. Качинского, рН - потенциометри-ческим методом (ГОСТ 26483-85); гидролитическую кислотность (Нг) - по методу Каппена-Гильковича в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26212-91); сумму поглощенных оснований (8) - по методу Каппена и Гильковича (ГОСТ 26207-91); подвижные формы фосфора и калия -по методу А. Т. Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91); обменный аммоний - фотометрическим методом с реактивом Несслера; нитраты - ионо-метрическим методом, гумус - по методу И. В. Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91). Удельную поверхность почвы определяли расчетным методом, используя данные гранулометрического состава почв и удельной поверхности частиц разного размера, определенной методом Кутилена.
Почва опытного участка представлена серой лесной легкосуглинистой на лессовидном суглинке и имеет следующее строение профиля: Апах. (0-20), А^2 (20-40), А2В (40-50), В! (50-70), В2 (70-90), С (>90 см). Данные гранулометрического состава каждого варианта почти не отличаются друг от друга, почва от поверхности до ма-
