CC BY
49
УДК 631.86:633:546:539
РОЛЬ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ ПРИ НАКОПЛЕНИИ 137Cs ПРОДУКЦИЕЙ РАСТЕНИЕВОДСТВА
М.Г. ДРАГАНСКАЯ, A.M. ДУХАНИН Новозыбковская ГСОС ВНИИА
В статье представлены результаты многолетнего опыта по выявлению влияния органических удобрений на накопление цезия-137 в конечной продукции культур севооборота.
Авария на Чернобыльской АЭС вызвала крупномасштабное загрязнение территории Брянской области радионуклидами, где в основном распространены малоплодородные дерновоподзолистые песчаные и супесчаные почвы, а, следовательно, еще долгие годы будет сказываться их миграция по всем сельскохозяйственным цепочкам [1, 2, 3].
Для почв легкого механического состава опасным является минерализация органического вещества, с невосполнимыми потерями гумуса (0,6-0,8 т/га пашни) и снижением уровня естественного плодородия. Для повышения деградационной устойчивости таких почв, необходимо менять структуру посевных площадей с введением однолетних и многолетних бобовых трав [4]. Дозы органических удобрений следует увеличить, с учетом восполнения гумуса, до 12-15 т/га, проводить известкование и фосфоритование почв, вносить минеральные удобрения с превышением доз фосфора и калия в 1,5-2 раза [5]. Перечисленные выше мероприятия по воспроизводству плодородия связаны с получением нормативно чистой по радионуклидам продукции растениеводства.
Роль различных органических удобрений в снижении накопления цезия-137 конечной продукцией культур севооборота изучалась в 1996-2002 годах на Новозыбковской сельскохозяйственной опытной станции, с уровнем загрязнения почв от 5 до 15 Ku/км2.
Почва дерново-подзолистая песчаная, имеющая следующие агрохимические показатели: слабокислая реакция почвенного раствора; гумус (по Тюрину) - 1,59-2,04%, содержание фосфора высокое - 25,4-35,0, а калия низкое - 5,0-6,7 мг на 100 г почвы (по Кирсанову).
В качестве органических удобрений использовали подстилочный (П.Н.), бесподсти-лочный (Б.Н) навоз КРС и свиной (С.Н) в дозах от одной до трех, сбалансированных по азоту, где за оценочный критерий взято 40 т/га подстилочного. В физическом весе за первую ротацию севооборота: картофель, ячмень, сераделла + овес, озимая рожь + пожнивная культура (редька масличная) было внесено 40 т/га П.Н., 33 т/га Б.Н и С.Н. (одинарная доза) под ведущую культуру и общим фоном N180P40K150 (ячмень - N90; сераделла + овес - Р40К90 и озимая рожь - N90K60). За вторую ротацию севооборота - подстилочного навоза - 40 т/га, бес-
подстилочного - 50, свиного - 60 т/га и общим фоном - ^80К150. (№90 под ячмень; К90 - сераделлу + овес, ^0К60-озимую рожь).
В среднем содержание элементов питания в подстилочном навозе составило: азота -0,35%, фосфора - 0,26%, калия - 0,38%; в бесподстилочном соответственно - 0,39%; 0,20% и
0,40% и свином -0,32%; 0,30% и 0,22%.
Навоз и минеральные удобрения вносили под картофель весной при перепашке зяби, в посевах ячменя и сераделлы КРК применяли под культивацию и в виде подкормки озимой ржи весной. Возделывали районированные сорта: картофель «Темп», ячмень «Гонор», сераделла «Скороспелая 3587», озимая рожь «Пуховчанка».
Для определения содержания цезия-137 в конечной продукции и почве, а также расчета коэффициента перехода отбирались сопряженные пробы с последующим анализом на гамма-спектрометре «Гамма-1С».
Как показали результаты исследований, уровень накопления цезия-137 выше, при применении свиного навоза в дозах от одной до трех в клубнях картофеля (62-51 Бк/кг), зерне ячменя (80-76) и зеленой массе сераделлы с овсом (169-133 Бк/кг), чем от доз подстилочного (56-48, 7744 и 116-106 Бк/кг) и бесподстилочного КРС (51-40, 76-51 и 132-107 Бк/кг) (Таблица 1). Это связано с тем, что с дозами свиного навоза в почву вносилось в среднем 67-202 кг/га калия, основного конкурента в снижении поступления 137Cs в растения, тогда как с подстилочным и беспод-стилочным доза его составила соответственно 124-372 и 133-399 кг/га.
Таблица 1 - Влияние вида и доз органических удобрений на содержание 137Cs в продукции _________________________сельскохозяйственных культур, Бк/кг_________________________
Доза навоза т/га Действие Последействие
картофель - клубни ячмень (зерно) сераделла (з/м) озимая рожь (зерно)
Подстилочный навоз КРС
0 56 77 116 59
40 48 61 - 52
80 52 49 - 53
120 48 44 106 59
Бесподстилочный навоз КРС
0 51 76 132 55
34 43 56 - 56
68 44 53 - 52
102 40 51 107 54
Свиной навоз
0 62 80 169 55
32 54 76 - 59
64 53 76 - 55
96 51 76 133 58
В зерне озимой ржи (3 год последействия) содержание цезия-137 было на уровне 60 Бк/кг, что ниже норм СанПиНа (70 Бк/кг), без значительного влияния доз органических удобрений на этот процесс. В прямом действии от возрастающих доз вида навоза, в сравнении с контролем, кратность снижения содержания цезия-137 в клубнях картофеля была одинаковой - 1,1-1,3 раза.
В последействии эта величина имела существенные различия: так в зерне ячменя она составила 1,3-1,8 раз по подстилочному, 1,3-1,6 раза - бесподстилочному и 1,1 раз - по свиному независимо от вносимой дозы (без навоза - 77,76 и 80 Бк/кг).
В зеленой массе сераделлы с овсом (2 год последействия) максимальное снижение радионуклида в 1,3 раза получено от трех доз свиного навоза, в 1,2 раза от бесподстилочного и в 1,1 раз - подстилочного. Однако, несмотря на более высокую кратность уменьшения цезия-137 по свиному навозу, его абсолютная величина выше, чем по другим видам.
Степень влияния возрастающих доз органических удобрений на накопление радионуклида в зерне озимой ржи (3 год последействия) уменьшилась: кратность снижения по подстилочному, бесподстилочному навозу составляет 1,1 раз и полностью отсутствует по свиному.
Таким образом, более значимое влияние на накопление радионуклида возрастающие дозы навоза оказывали на 2 и 3 год, так как на этот период приходится активный процесс минерализации органического вещества с пополнением почвенного раствора основными питательными элементами.
Важным показателем уровня загрязнения конечной сельскохозяйственной продукции культур севооборота является коэффициент накопления 137Cs, так как он учитывает содержание радионуклида в почве. В наших исследованиях культуры севооборота в порядке возрастания коэффициента накопления располагаются так: картофель - озимая рожь - ячмень - сераделла+овес и наивысшим он был на безнавозном варианте соответственно 2,0-2,1-2,7-5,0.
Самый низкий коэффициент накопления радионуклида получен по бесподстилочному навозу в клубнях картофеля (1,3-1,2), зерне ячменя (1,9-1,6) и зеленой массе сераделлы с овсом (3,6). По свиному навозу максимально высокий коэффициент накопления установлен в первых трех культурах: картофель 1,9-1,7, ячмень 2,7-2,6 и зеленая масса сераделлы + овес - 4,6.
Подстилочный навоз по своему влиянию на коэффициент накопления 137Cs в картофеле, ячмене и сераделле с овсом занимает промежуточное положение между бесподстилоч-ным и свиным, а в результате более длительной минерализации последействие отмечено его на озимой ржи.
Установлено, что использование навоза в повышенных дозах не способствует накоплению радиоцезия в конечной продукции сельскохозяйственных культур выше нормативных величин (СанПиН-01), и в результате отмечен эффект снижения коэффициента накопления.
Выявлено, что содержание 137Cs во всех исследуемых пробах картофеля не превышает СанПиН-01 (120 Бк/кг). В зерне ячменя в блоке с подстилочным навозом 21% проб выше
норматива (70 Бк/кг), с бесподстилочным - 17% и свиным - 46%; в зеленой массе сераделлы с овсом и зерне озимой ржи - ниже норматива (320 и 70 Бк/кг).
Бесподстилочный навоз, имея узкое соотношение C:N (1:17), обеспечивал эффективность в прямом действии, за счет улучшения питательного режима, и ниже в последействии. Коэффициент накопления цезия-137 ниже, а кратность его снижения занимает промежуточное положение между подстилочным и свиным. Действие подстилочного навоза на уровень содержания 137Cs и коэффициент накопления несколько уступает бесподстилочному по картофелю, тогда как в последействии его влияние выше.
Больше 137Cs накапливается в конечной продукции в блоке со свиным навозом, что, по-видимому, связано с более слабым влиянием его на изменение показателей почвенного плодородия в сторону их повышения, и меньшим внесением калия с навозом, конкурента в поступлении цезия-137 в растения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузнецов В.К., Санжарова Н.И., Бровкин В.И., Котик Ж.А. Комплексная оценка влияния степени интенсификации земледелия на накопление радионуклида, тяжелых металлов и нитратов в сельскохозяйственной продукции. // Доклады РАСХН. - 1996. - №4. - С. 30-32.
2. Алексахин P.M., Моисеев Т.Т., Тихомиров ф.А. Поведение 137Cs в системе почва-растение и влияние удобрений на накопление радионуклида в урожае // Агрохимия. - 1992. -№3. - С.127-138.
3. Санжарова Н.И. Радиологический мониторинг агроэкосистемы и ведение сельского хозяйства в зоне воздействия атомных электростанций // Автореф. дис... д-ра биол. наук. Обнинск: ВНИИСРАЭ. 1997. С.52.
4. Орлов Д.С. Органическое вещество почв России. // Почвоведение. - 1998. - №9. - С. 1049-1057.
5. Белоус Н.М. Воспроизводство плодородия и реабилитация загрязненных дерновоподзолистых почв юго-запада. России. // Автореф. дис... д-ра с.-х. наук. М. 2000. С. 51.
ROLE OF ORGANIC FERTILIZERS UNDER THE ACCUMULATION OF 137Cs
BY PRODUCTS OF PLANT-GROWING
M.G. DRAGANSKAYA, A.M. DUKHANIN
Novozyibkov State agricultural experimental station of All-Russian research institute of agrichemistry
SUMMARY
In given article results of long standing experiment on revealing influence of organic fertilizers on accumulation of 137Cs in products of rotation crops.
