CC BY
36
РАСТЕНИЕВОДСТВО
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ ПО КОРЕННОМУ УЛУЧШЕНИЮ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОМ ЦЕЗИЙ-137
В.Ф. Шоповалов1, В.Г. Плющиков2, Н.М. Белоус1, А.А. Курганов3
брянская государственная сельскохозяйственная академия
ул. Советская, 2а, с. Кокино, Выгоничский район, Брянская область, Россия, 243365
2Кафедра безопасности жизнедеятельности управления природными и техногенными
рисками
3Кафедра почвоведения, земледелия и земельного кадастра
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, Россия, 117198
В условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды разработаны комплексные приемы (агротехнические и агрохимические) по реабилитации естественных кормовых угодий, обеспечивающие получение кормов соответствующих санитарно-гигиеническим нормативам. Дана оценка эффективности проводимых мероприятий по снижению накопления Сб137 в естественном и сеяном травостое заливного луга.
Ключевые слова: пастбище, азотные и калийные удобрения, зеленая масса, урожайность, многолетние травы, радионуклиды, Сб137.
Почвы юго-запада Брянской области подверглись значительному загрязнению долгоживущими радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Всего в Брянской области загрязнено 1762,3 тыс. га сельхозугодий из них, около 491 тыс. га естественных сенокосов и пастбищ [1].
Целью многолетних исследований явилось: научное обоснование разработки технологических приемов реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий.
В качестве основной задачи ставилось: разработать комплекс эффективных мероприятий обеспечивающих получение высоких урожаев земляной массы и сена луговых трав с хорошим качеством в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Длительный опыт «Разработка и научное обоснование технологических приемов реабилитации естественных кормовых угодий в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды в отдаленный период после аварии на ЧАЭС» проводится на луговом участке центральной поймы реки Ипуть (Новозыбковский район Брянской области).
Средняя плотность загрязнения Cs 137 опытного участка 1221....1554 кБк/м2.
Схема опыта:
1. Контроль (без обработок);
2. Обработка гербицидом раундап 5л/га;
3. Дискование;
4. Вспашка обычным плугом;
5. Вспашка двухъярусным плугом.
Варианты внесения удобрений:
1. Контроль;
2. Р90К120;
3. Nl20P90Kl20;
4. Nl20P90Kl80;
5. Nl20P90K240;
6. Pl20Kl80;
7. Nl80Pl20Kl80;
8. Nl80Pl20K270;
9. Nl80Pl20Kз60
Исследования по влиянию систем удобрений и систем обработки почвы проводились на естественном травостое и сеяной злаковой травосмеси.
Состав сеяной травосмеси:
— кострец безостый — 8 кг;
— овсяница луговая — 8 кг;
— тимофеевка луговая — 5 кг;
— канареечник тростникововидный — 5 кг;
— лисохвост луговой — 5 кг.
Азотные и калийные удобрения вносили в два приема: половина расчетной дозы под первый укос, вторая половина - под второй укос. Фосфорные - в один прием - весной. Перед закладкой опыта участок произвесткован доломитовой мукой по полной гидролитической кислотности. Площадь посевных делянок 63 м2, учетных делянок 24 м2, повторность опыта трехкратная.
Почва опытного участка: аллювиальная дерново-оглеенная со следующей агрохимической характеристикой: гумус 3,0-4,0% (по Тюрину); рНсол 4,4-5,4; гидролитическая кислотность 3,8 мг-экв на 100г. почвы; сумма поглощенных оснований 11,5 мг/экв на 100 г почвы; содержание Р2О5 - 12-16 мг на 100 г почвы; К20 - 4-8 мг на 100г почвы (по Кирсанову).
Влияние способа обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность земляной массы и сена многолетних трав.
Анализ полученного в опыте урожая зеленой массы и сена многолетних трав показал, что проведение чисто агротехнических мероприятий (поверхностное и коренное улучшение с посевом травосмесей луговых трав) позволяет незначительно повысить продуктивность улучшенных кормовых угодий. Прибавки урожая зеленой массы составляют порядка 24-36 ц/га, сена -7,6-12,9 ц/га, то есть увеличение урожайности зеленой массы составляет 12,914,4%, сена-28,9-40,0%. (табл. 1)
Таблица 1
Влияние способов обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность
зеленой массы многолетних трав в сумме за два укоса, ц/га.
Вариант Естественный травостой Злаковая травосмесь
урожай ность прибавк а обработка раундапом обработка дисками обычная вспашка 2-х ярусная вспашка
урожа йност ь прибавк а, урожа йност ь прибавк а. урожа йност ь прибавк а, урожай ность прибавк а,
1 Контроль 82 - 110 - 106 - 118 - 106 -
2 Р90К120 189 +107 232 +122 237 +131 246 +128 240 + 134
3 ^2оР9оКш 419 +337 486 +376 483 +377 530 +412 533 +427
4 ^2оР9оК180 387 +305 449 +339 433 +327 451 +333 462 +356
5 ^2оР9оК240 375 +293 445 +335 450 +344 443 +325 475 +369
6 Р120К180 235 +153 266 + 156 285 +179 270 +152 282 + 176
7 ^80Р120К180 477 +395 519 +409 510 +404 536 +418 535 +429
8 ^80РтК270 437 +355 501 +391 509 +403 532 +414 528 +422
9 ^8оР12оКзб0 446 +364 497 +387 495 +389 522 +404 515 +409
НСР 05 общая 36
НСР 05 обработка почвы 12
НСР 05 влияние удобрений 16
Р, % 6,9
Фосфорно-калийные удобрения повышали урожайность зеленой массы и сена многолетних трав на естественном травостое на 107 ц/га и 24,6 ц/га соответственно, что в процентном выражении составляет 130,5 и 93,5% по отношению к контролю.
При поверхностном улучшении лугов прибавки урожая зеленой массы возрастали на 122-131 ц/га или 110,9-123,6% , сена- на 26,7-28,2 ц/га или 78,881,9% по сравнению с контролем.
При коренном способе улучшения естественных кормовых угодий прибавки урожая зеленой массы многолетних трав достигали уровня 128-134 ц/га, сена - 21,4-24,4 ц/га по сравнению с контролем.
Наибольшее влияние на продуктивность травосмесей оказало полное минеральное удобрение, главная роль в котором принадлежит азоту (табл 2).
Таблица 2
Влияние способов обработки почвы и минеральных удобрений на урожайность сена _многолетних трав за два укоса, ц/га._
Вариант Естественный травостой Злаковая травосмесь
урожай ность прибавк а обработка раундапом обработка дисками обычная вспашка 2-х ярусная вспашка
урожа йност ь прибавк а урожа йност ь прибавк а урожа йност ь прибавк а урожа йност ь прибавк а
1 Контроль 26,3 - 34,4 - 33,9 - 39,2 - 34,8 -
2 Р120К120 50,9 +24,6 62,6 +28.2 60,6 +26,7 63,6 +24,4 56,2 +21,4
3 ^20Р90К120 105,0 +78,7 126,8 +92,4 127,5 +93,6 134,8 +95,5 139,9 +105,1
4 ^2оР9оКш 98,1 +71,8 120,9 +86,5 115,6 +81,7 120.1 +80,9 119,3 +84,5
5 ^2оР9оК240 94,9 +68,6 117,2 +82,8 128,9 +95,0 117,2 +78,0 125,4 +90,6
6 Р120К180 62,2 +35,9 65,4 +31,0 70,4 +36,5 79,7 +40,5 71,8 +37,0
7 ^8оРтК180 123,0 +96,7 136,7 + 102,3 142,1 +108,2 135,6 +96,4 139,5 +104,7
8 ^8оРтК270 112,6 +86,3 125,8 +91,4 123,8 +89,9 136,8 +97,6 136,9 +102,1
9 ^8оРтКзб0 111,6 +85,3 124,4 +90,0 123,4 +89,5 129,8 +90,5 127,1 +92,3
НСР 05 общая 9,1
НСР 05 обработка почвы 3,0
НСР 05 влияние удобрений 4,1
Р, % 6,6
Оптимальными по продуктивности естественного травостоя и сеяных травосмесей независимо от способа обработки почвы оказались дозы с соотношением N:P:K, равном 1:0,75:1 (варианты З и 7). Прибавки урожая зеленой массы на естественном травостое от азота по сумме двух укосов равнялись 230-242 ц/га, сена - 54,1-60,8 ц/га. Эффективность азотного удобрения возрастала на фоне агротехнических приемов. Так, при поверхностном улучшении лугов прибавки урожая зеленой массы составили 225-254 ц/га, сена - 64,2-71,7 ц/га, при коренном улучшении прибавки урожая зеленой массы были в пределах 253-293 ц/га, сена на уровне 55,9-83,5 ц/га.
Возрастающие дозы калийных удобрений в составе полного минерального удобрения не приводили к росту урожайности зеленой массы и сена многолетних трав по сумме двух укосов.
Таким образом, полное минеральное удобрение в оптимальных дозах (соотношение N:P:K равно 1:0,75:1) обеспечивает получение урожая зеленой массы естественных кормовых угодий 419-477 ц/га, сена-105-123 ц/га. При поверхностном улучшении урожай зеленой массы составил 486-519 ц/га, сена-126,8-142,1 ц/га. При коренном улучшении урожайность зеленой массы составляет 530-536 ц/га, сена -134,8-139,9 ц/га, причем преимущества 2-х ярусной вспашки по сравнению с другими способами обработки почвы не наблюдалось.
Влияние комплексного применения агротехнических и агрохимических приемов на содержание радиоцезия в зеленой массе и сене многолетних трав
Содержание С8137 в зеленой массе многолетних трав на контрольном варианте (абсолютный контроль) естественного травостоя составляло 1276 Бк/кг, что превышало норматив в 3,4 раза (табл. 3). Замена естественного травостоя на сеяный после обработки гербицидом сплошного действия (раундапом) понизила содержание С8137 до 919 Бк/кг, по фону обработки дисками - до 876, по обычной вспашке - до 635 и по 2-х ярусной до 588 Бк/кг, то есть проведение обработки почвы и замена травостоя уменьшили накопление С8137 в 1,4; 1,5; 2,0; 2,2 раза соответственно.
Таблица 3
Влияние способов обработки почвы и минеральных удобрений на содержание С«137 в
зеленой массе многолетних трав, Бк/кг.
Естественный травостой Злаковая травосмесь
Вариант обработка обработка обычная 2-х ярусная
содержа Кен* раундапом дисками вспашка вспашка
ние содержа ние Кен* содержа ние Кен* содержа ние Кен* содержа ние Кен*
Контроль 1276 - 919 - 876 - 635 - 588 -
Р90К120 238 5,4 202 4,5 172 5,1 135 4,7 5,0
^2оР9оКш 388 3,3 352 2,6 306 2,9 248 2,6 212 2,8
^2оР9оМш 165 7,7 142 6,5 130 6,7 94 6,8 93 6,3
^2оР9оК240 116 11,0 89 10,3 78 11,2 60 10,6 68 8,6
Р120К180 172 7,4 82 11,2 92 9,5 81 7,8 82 7,2
^эоРшКш 263 4,9 214 4,3 174 5,0 190 3,3 142 4,1
^8оР12оК270 105 12,2 78 11,8 74 11,8 76 8,3 65 9,0
^8оР12оКзб0 83 15,4 60 15,3 52 16,8 48 13,2 45 13,1
"Примечание: Кен - кратность снижения
Внесение фосфорно-калийного удобрения (Р90К120) резко снизило содержание С8137 в зеленой массе трав (в 4,5-5,4 раза). При этом, эффективность минеральных удобрений возрастала по фонам обработки почвы. Полученная продукция соответствовала требованиям норматива, но урожайность зеленой массы на излучаемых фонах обработки почвы были низкой - 189-246 ц/га за 2 укоса, внесение N120 в дополнение к Р90К120 резко повысило урожайность многолетних трав (до 419-533 ц/га), но и содержание С8137 в зеленой массе также возросло. На естественном травостое продукция не соответствовала нормативу, а по фону поверхностных обработок обычной и 2-х ярусной пахоты трава была годна к скармливанию животным без ограничений.
Повышение дозы калия до 180 кг/га (№К=1:1,5) приводило к дальнейшему снижению содержания С8137 в зеленой массе трав, и она по содержанию радионуклида соответствовала требованиям норматива, а увеличение дозы калийного удобрения до 240 кг/га (№К=1:2) также давало снижение, но эффективность двойной дозы калия в составе снижалась и ее применение экономически неоправданно. Эффективность полного минерального удобрения при коренном улучшении почвы оказалась выше, по сравнению с естественным
травостоем и поверхностными способами (обработки раундапом и дискование)[3].
Для получения нормативно чистой зеленой массы на естественном травостое (не более 370 Бк/кг) необходимо вносить не менее 180 кг/га К2О в сочетании с азотно-фосфорным удобрением (^2оР9о). После уничтожения естественного травостоя раундапом, при проведении механических обработок почвы (дискование, вспашка) и посева злаковых трав нормативно чистый зеленый корм можно получить при соотношении №К=1:1, т.е. при минимальных затратах калийных удобрений [2].
В сене естественного травостоя содержалось 4158 Бк/кг С8137, по фону раундапа - 3151 Бк/кг, по фону обработки почвы дисками - 3566 Бк/кг, по обычной вспашке 2438 Бк/кг и по 2-х ярусной 2277 Бк/кг. Проведение обработок почвы и посевов злаковой травосмеси привело к снижению С8137 в сене в 1,3; 1,7; 1,8 раза соответственно, но оно оставалось выше норматива (600 Бк/кг) в 3,8-5,9 раза.
Внесение Р90К120 снижает содержание С8137 в сене в 4,0-5,2 раза по отношению к фону без удобрений, но только по фону вспашки (обычной и 2-х ярусной) сено соответствовало требованиям норматива (493 и 514 Бк/кг соответственно). Внесение N120 в дополнение к Р90К120 увеличивало содержание С8137 в сене до уровня, превышающего норматив, на всех изучаемых фонах.
Повышение дозы калия в составе №РК до 180 кг/га (отношение №К = 1:1,5) привело к снижению содержания С8137 в сене, но лишь только по фону вспашки (обычной и 2-х ярусной) корм соответствовал нормативу, а для получения нормативно чистого сена при поверхностных способах улучшения лугов необходимо увеличивать соотношение №К до 1:2 при дозе азота 120 кг/га, но на естественном травостое и это соотношение не обеспечивает получение нормативно чистого сена, и только при внесении ^80Р120К360 на естественном травостое возможно гарантированное получение нормативно чистого сена.
Таким образом, при коренных способах обработки почвы (обычная и 2-х ярусная вспашка) и посеве травосмеси возможно получение нормативно чистого сена при внесении минеральных удобрений в дозе ^20Р90Кш (отношение №К=1:1,5), при проведении поверхностного улучшения (обработки раундапом, дискование) при соотношении №К= 1:2 (доза К - 240 кг/га), а при дозе ^80 - при соотношении №К = 1:2 на всех фонах обработки почвы включая естественный травостой.
Заключение.
При улучшении естественных кормовых угодий агротехнические мероприятия позволяют повысить продуктивность сеяных многолетних злаковых травосмесей на 12,9-14,4% зеленой массы и сена 28,9-40,0% по сравнению с естественным травостоем. Эффективность азотно-фосфорно калийный удобрений возрастала на фоне поверхностного и коренного улучшения лугов. Урожай зеленой массы составил 230-242 ц/га, сена 54,1-60,8 ц/га. Оптимальный вариант внесения ^20Р90Кш .
Проведение специальных обработок почвы и замена естественного травостоя сеяным понижало содержание С8137 в зеленой массе трав в 1,4 - 2,2 раза, в сене - в 1,1 - 1,8 раза. При этом содержание радионуклидов превышало допустимое (370 Бк/кг) в зеленой массе в 1,6-2,5 раза, в сене (при нормативе 600 Бк/кг) в 3,8 - 5,9 раза.
С естественных кормовых угодий получение зеленой массы многолетних трав с содержанием С8137 143-148 Бк/кг возможно при ежегодном внесении полного минерального удобрения в дозе ЭД20Рс«Кш (соотношение №К = 1:1,5). Получение нормативно чистого сена с уровнем содержания С8137, не превышающего 600 Бк/ кг, гарантированно достигается только при внесении калия в дозе 360 кг/га в составе полного минерального удобрения ^80РшКз60 (соотношение №К= 1:2).
При поверхностном улучшении лугов экологически безопасный зеленый корм с содержанием С8137 менее 370 Бк/кг может быть получен при внесении полного минерального удобрения при соотношении М:К в удобрении 1:1 в дозах ^20Р90Кш или ^80Р120Кш- Получение нормативно чистого сена достигается соотношением №К в удобрении 1:2 при дозе азота N120 и 1:1,5 при более высокой дозе азота (N180).
ЛИТЕРАТУРА
1. Воробьев Г.Т. «Почвы Брянской области», Брянск, издательство «Мега», 2003.
2. Плющиков В.Г. «Разработка мероприятий по снижению рисков и ущербов от чрезвычайных ситуаций в АПК как составляющая часть национальной безопасности России». / Материалы 2 Всероссийской научно-практической конференции МЧС -России. М.,МЧС РФ, 2000 - 12 с.
3. Шоповалов В.Ф. Экологическая оценка систем удобрения дерново-подзолистых песчаных почв - М., 2006.
DEVELOPMENT OF A SET OF MEASURES TO RADICALLY IMPROVE THE NATURAL ROOT LAND CONTAMINATED BY RADIONUCLIDE CESIUM-137
V.F. Shopovalov1, V.G. Pluschikov2, N. M. Belous1, A.A. Kurganov3
1Bryansk State Agricultural academy
st.Sovetskaya, 2a, Kokino village, Vygonitchy district, Bryansk region, Russia, 243365
2Department of life safety and management of natural and technological risks
3Department of soil science, agriculture and land management
Russian People's Friendship University 8/2, st. Miklukho-Maklaya, Moscow, Russia, 117198
BecTHHK Py^H, ccpnsi ÀepoHOMUM u wueomnoeodcmeo, 2014, № 1
In terms of radioactive contamination of the environment has developed comprehensive techniques (agro and agro-chemical) for the rehabilitation of natural lands Root systems producing fodder appropriate sanitary standards. Evaluate the effectiveness of interventions to reduce the accumulation of 137 Cs in the natural and sown herbage water meadows.
Key words: grazing, nitrogen and potash fertilizers, green mass yield, lot of summer grasses.
REFERENCES
1. Vorob'ev G.T. «Pochvy Brjanskoj oblasti», Brjansk, izdatel'stvo «Mega», 2003
2. Pljushhikov V.G. «Razrabotka meroprijatij po snizheniju riskov i ushherbov ot chrezvychajnyh situacij v APK kak sostavljajushhaja chast' nacional'noj bezopasnosti Rossii». /Materialy 2 Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii MChS - Rossii. M.,MChS RF, 2000 - 12 s.
3. Shopovalov V.F. Jekologicheskaja ocenka sistem udobrenija dernovo-podzolistyh peschanyh pochv - M., 2006
