CC BY
21
УДК 633.2.03:631.438.2(470.333)
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ ЮГО-ЗАПАДА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
СИЛАЕВ А.Л.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий кафедрой агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
ЧЕКИН Г.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ.
СМОЛЬСКИЙ Е.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВО Брянский ГАУ; sev_84@mail.ru.
Реферат. В статье дана оценка современного состояния пойменных лугов, их продуктивность и радиологические особенности получаемых грубых кормов в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС в условиях радиоактивного загрязнения искусственными долгоживущими радионуклидами. Работа проведена в 2019 г. после прохождения первого периода полураспада Сб на пойменных лугах рек Ипуть, Беседь и Унеча юго-запада Брянской области, при различных уровнях радиоактивного загрязнения. В результате исследований установлено, что по продуктивности и ботаническому составу преобладающих трав поймы различны. Наибольшая продуктивность сена 5 т/га обнаружена на пойме реки Ипуть, продуктивность пойм рек Беседь и Унеча сопоставима и ниже в 1,8 раза. В настоящее время все еще сохраняется вероятность получения грубых кормов и продукции животноводства (мяса КРС) превышающих норматив по содержанию Cs соответственно в 2,7 и 1,6 раз. При этом заливные луга с плотностью загрязнения ниже 15 Ки/км2 можно использовать для производства сена без ограничений.
Ключевые слова: пойма, юго-запад Брянской области, продуктивность, радиоактивное загрязнение, грубые корма, удельная акивность Сб.
Введение. Производство кормов является составной частью всего аграрного производства, представляя собой естественную фундаментальную базу животноводства. При кормопроизводстве связывается воедино не только растениеводство и животноводство, но и экология, рациональное природопользование, охрана окружающей среды, воспроизводство плодородия почв [1]. Особую значимость эти факторы приобретают в обстановке радиоактивного загрязнения территории, когда развитие региона связано с возвратом в оборот территорий загрязнённых долгоживущими искусственными радионуклидами [2, 3].
Для ускоренного развития животноводства в Нечерноземной зоне России, куда входит и Брянская область, есть все возможности: обширные земельные ресурсы, кормовая база [4].
В этом отношении по природным и климатическим условиям территория юго-запада Брянской области при её рациональном использовании, является важнейшим источником и
фактором повышения уровня эффективности кормопроизводства и на его базе животноводства.
Цель работы - оценка состояния продуктивности травостоя радиоактивно загрязненных заливных лугов и возможность их использования для получения грубых кормов.
Материал и методика исследования. Основой для исследований послужила концепция экологического мониторинга, системный подход и научные положения сельскохозяйственной радиологии.
В 2019 г. в поймах рек Ипуть, Унеча, Беседь, расположенных в юго-западных районах Брянской области производили отбор растительных образцов естественных сообществ для определения их пригодности для использования в кормопроизводстве.
После аварии на Чернобыльской АЭС данные территории находились в различных зонах по плотности радиоактивного загрязнения: Клинцовский район, с. Лопатни, правый берег р.
Унеча - 5-15 Ки/км , Новозыбковский район, с. Перевоз, левый берег р. Ипуть - 15-40 Ки/км2, Красногорский район, с. Батуровка, левый берег р. Беседь - более 40 К^км2
Почвы исследуемых территорий: прирусловая пойма - аллювиальная дерновая кислая слоистая примитивная укороченная; центральная пойма - аллювиальная луговая, кислая, маломощная, укороченная; аллювиальная, лугово-болотная.
Эти территории представляли собой естественные сообщества растений и определенный набор природных условий (почвенный покров, гидрология, геоморфология, литология участка и т. п.). Различные сочетания подсистем образуют экологическую систему конкретной поймы, обусловливающую индивидуальные закономерности поступления, накопления, перемещения и преобразования радионуклидов (рисунок).
Геоботаническое обследование травостоев пойменных экосистем проводили по общепринятой методике. Для определения урожайности применяли метод рамки. Рамку размером 0,25 м , накладывали на четырёх учётных площадках. Скошенную растительную массу с каждой учётной площадки немедленно взвешивали, брали средний результат, который умножали на стандартную влажность (17 %) и вычисляли урожайность сена. Затем массу растений использовали для разбора по группам (доминанты и содоминанты). После соответствующей подготовки растительные образцы высушивали до воздушно-сухого состояния и определяли удельную активность 137Cs.
Удельную активность 137Cs определяли на УСК «Гамма Плюс» (Россия), ошибка измерений не превышала 10 %, все измерения проводили в центре коллективного пользования научным оборудованием при Брянском ГАУ.
137
Удельную активность Cs молока и мяса рассчитывали как произведение суточного потребления 5 кг грубого корма, удельной активности 137Cs корма и равновесного коэффициента перехода радионуклида в продукцию животноводства (для молока брали 0,01, для мяса - 0,04) [5].
Результаты исследования. Природно-климатические условия юго-запада Брянской области и естественное плодородие пойменных почв обеспечивают суммарную продуктивность сена поймы в зависимости от местоположения соответственно 5,07 т/га реки Ипуть, 2,85 т/га реки Унеча, 2,81 т/га реки Беседь (таблица 1). Установили, что набор природных условий реки Ипуть в 1,8 раза благоприятнее для использования заливных лугов в качестве сенокосов.
При разборе растений на группы доминантами признавали хозяйственно ценные злаки или осоки, а содоминантами - разнотравье. Рассматривая части поймы, выявили, что в приру-словье из злаков преобладают лисохвост луговой (Alopecurus pratensis), кострец безостый (Bromopsis inermis), мятлик болотный (Poa palustris), а из разнотравья - щавель пирамидальный (Rumex thyrsiflorus), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), подорожник средний (Plantago media), лютик едкий (Ranunculus acris). В травостоях центральной поймы из злаков преобладали двукисточник тростниковидный (Digraphis arundinacea) и манник водный (Glyceria aquatica), а разнотравье представлено хвощем полевым (Eqvisetum arvense) и таволгой вязолистной (Filipendula ulmaria). В притеррасье преимущественно преобладали осока лисья (Carex vulpina), осока пузырчатая (Carex vesicaria) и осока острая (Carex acuta), разнотравье было представлено хвощем полевым (Eqvisetum arvense) и дербенником иволистным (Lythrum salicaria).
Намывной ТВП
прирусловая
А т м о с ф е р н ы й П о й м а
центральная
ТВП
Склоновый ТВП
В о д о у п о р
Условные обозначения:
Пойменные экологические подсистемы: ТВП - тип водного питания. Уровень воды в реке или паводка: а - паводок; б - межень в среднем по осадкам году; в - межень в сухом году.
Рисунок 1 - Профиль типичной пойменной экосистемы
а
б
в
Таблица 1 - Продуктивность сена заливных лугов, т/га
Групп растений Пойма
прирусловая центральная притеррасная
Брянская область, Клинцовский район, с. Лопатни, правый берег р. Унеча
доминанты 0,26 0,34 0,78
содоминанты 0,43 0,44 0,60
сумма 0,69 0,78 1,38
Брянская область, Новозыбковский район, с. Перевоз, левый берег р. Ипуть
доминанты 0,46 1,63 1,38
содоминанты 0,17 0,41 1,02
сумма 0,63 2,04 2,40
Брянская область, Красногорский район, с. Батуровка, левый берег р. Беседь
доминанты 0,44 0,39 1,12
содоминанты 0,31 0,24 0,31
сумма 0,75 0,63 1,43
137
Таблица 2 - Удельная активность Cs сена заливных лугов, Бк/кг
Групп растений Пойма
прирусловая центральная притеррасная
Брянская область, Клинцовский район, с. Лопатни, правый берег р. Унеча
доминанты 33,2 55,1 258,0
содоминанты 50,4 71,9 135,4
среднее 41,8 63,5 196,7
Брянская область, Новозыбковский район, с. Перевоз, левый берег р. Ипуть
доминанты 2045,0 2054,0 878,0
содоминанты 1278,0 1145,0 228,2
среднее 1661,5 1599,5 553,1
Брянская область, Красногорский район, с. Батуровка, левый берег р. Беседь
доминанты 290,9 1180,0 54,1
содоминанты 290,9 2099,0 56,6
среднее 290,9 1639,5 55,4
Необходимо отметить, что только в пойме реки Ипуть преобладало явное доминирование хозяйственно ценных растений 1,63 т/га над разнотравьем 0,41 т/га, по-видимому, это связано с хозяйственной деятельностью человека и особенностями данной поймы. Поймы рек Унеча и Беседь вероятно мало используются человеком в производстве грубых кормов, поэтому разнотравье либо преобладало над хозяйственно ценными растениями, либо находилось на одном уровне.
При этом продуктивность поймы реки Ипуть сопоставима с продуктивностью поймы реки Десны в среднем её течении [6].
Изначально, после аварии на ЧАЭС, по плотности радиоактивного загрязнения иссле-
дуемые поймы расположились в следующий ряд: р. Унеча - 5-15 Ки/км2, р. Ипуть - 15-40 Ки/км2, р. Беседь - более 40 Ки/км2
По прошествии 33 лет с момента радиоактивного загрязнения, природно-климатические условия юго-запада Брянской области и естественное плодородие пойменных почв позволяют получать грубые корма с удельной активностью Cs выше нормативного показателя [7] (600 Бк/кг): в прирусловой пойме реки Ипуть в 2,8 раз и центральной поймы рек Ипуть и Беседь в 2,7 раз (таблица 2). Использование этих территорий без применения защитных мероприятий по предотвращению перехода радионуклида из почвы в растения недопустимо.
Таблица 3 - Удельная активность 137Cs продукции животноводства при использовании сена
радиоактивно загрязненных заливных лугов в качестве корма, Бк/кг (Бк/л)
Место расположения Пойма
прирусловая центральная притеррасная
Брянская область, Клинцовский район, с. Лопатни, правый берег реки Унечи 2,1 3,2 9,8
8,4 12,7 39,3
Брянская область, Новозыбковский район, с. Перевоз, левый берег реки Ипуть 83,1 80,0 27,7
332,3 319,9 110,6
Брянская область, Красногорский район, с. Батуровка, левый берег реки Беседь 14,5 82,0 2,8
58,2 327,9 11,1
Примечание: числитель - молоко, знаменатель - мясо.
Рассматривая распределение удельной активности Cs по группам доминанты и содо-минанты, следует отметить, что радиоактивное загрязнение зависело от преобладания того или иного вида трав и их биологических особенностей.
Использование пойменных лугов в качестве сенокосов с плотностью загрязнения почвы свыше 15 Ки/км2, для получения сена, ведет к вероятности получения молока и мяса, не отвечающих нормативу [8] (соответственно 100 Бк/л, 200 Бк/кг) (таблица 3).
При плотности загрязнения почвы ниже 15 Ки/км2, производство грубых кормов и продукции животноводства может вестись без ограничений, полученная продукция отвечает соответствующим нормативам.
Установили, что использование прирусловой поймы реки Ипуть и центральных пойм рек Ипуть и Беседь в качестве сенокоса в настоящее время ведет получению мяса с превышением норматива в 1,6 раза, только при скармливании 5 кг грубого корма, не учитывая другие источники загрязнения (воду, другие корма, окружающую среду), при этом молоко получили соответствующее нормативу, однако увеличение грубого корма в рационе до 7 кг приведет к получению продукта жи-
вотноводства, не соответствующего нормативу по содержанию в нем 137Cs.
Полученные данные согласуются с результатами ежегодных мониторинговых наблюдений Брянской межобластной ветеринарной лаборатории [9].
Для снижения перехода радионуклидов по трофическим уровням: почва ^ растение ^ животное, необходимо применять калийные удобрения, как основной фактор снижения удельной активности сельскохозяйственной продукции [10, 11]
Выводы. Поймы рек юго-запада Брянской области различны, как по продуктивности, так и по ботаническому составу преобладающих трав. Наиболее продуктивна 5 т/га сена пойма реки Ипуть, продуктивность пойм рек Беседь и Унеча сопоставима и ниже в 1,8 раза.
В отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС, несмотря на прошествие периода полураспада 137Cs, все еще сохраняется вероятность получения грубых кормов и продукции животноводства (мяса КРС), превышающих норматив по содержанию Cs соответственно в 2,7 и 1,6 раза. При этом заливные луга с плотностью загрязнения ниже 15 Ки/км можно использовать без ограничений.
Список использованных источников
1. Ларетин Н.А. Повышение эффективности лугопастбищного хозяйства в условиях Российского Нечерноземья // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающий предприятий. -
2010. - № 7. - С. 10-13.
2. Белоус Н.М. Развитие радиоактивно загрязненных территорий Брянской области в отдельный период после аварии на Чернобыльской АЭС // Вестник Брянской ГСХА. - 2018. - №1. - С. 3-11.
3. Алексахин Р.М., Лунёв М.И. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий (исследования, контроль и реабилитация территорий) // Плодородие. - 2011. - № 3. - С. 32-35.
4. Совещание по развитию сельского хозяйства Центрального Нечерноземья // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2016. - № 8. - С. 2-9.
5. Фокин А.Д., Лурье А.А., Трошин С.П. Сельскохозяйственная радиология. - СПб.: Лань,
2011. - 416 с.
6. Оценка травостоев экосистемы поймы средней Десны / Д.Е. Просянников, П.Н. Балабко, Е.В. Просянников, Г.В. Чекин // Проблемы агрохимии и экологии. - 2011. - № 2. - С. 23-28.
7. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопасности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов Sr и Cs. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01 // Ветеринар. Патология. - 2002. - №4. - С. 44-45.
8. 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.
9. Вероятность получения молока и кормов, не соответствующих допустимым уровням содержания 137Cs на территории юго-запада Брянской области в отдалённый период / Н.М. Белоус, П.В. Прудников, А.М. Щеглов и др. // Радиация и риск. - 2019. - Том 28. - № 3. - С.36-46.
10. Роль минеральных удобрений при использовании радиоактивно загрязненных пойменных лугов в качестве сенокоса / Е.В. Смольский, А.Л. Силаев, В.Е. Мамеева, К.А. Сердюкова // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2019. - № 3. - С. 42-47.
11. Чернобыль: радиационный мониторинг сельскохозяйственных угодий и агрохимические аспекты снижения последствий радиоактивного загрязнения почв (к 30-летию техногенной аварии на Чернобыльской АЭС) / В.Г. Сычев, В.И. Лунёв, П.М. Орлов, Н.М. Белоус. - М.: ВНИИА, 2016. - 184 с.
List of sources used
1. Laretin N.A. Improving the efficiency of grassland management in the Russian Non-Black Earth Territory // Economics of agricultural and processing enterprises. - 2010. - No. 7. - S. 10-13.
2. Belous N.M. The development of radioactively contaminated territories of the Bryansk region in a separate period after the Chernobyl accident // Bulletin of the Bryansk State Agricultural Academy. -2018. - No. 1. - S. 3-11.
3. Aleksakhin R.M., Lunev M.I. Technogenic pollution of agricultural land (research, monitoring and rehabilitation of territories) // Fertility. - 2011. - No. 3. - S. 32-35.
4. Meeting on the development of agriculture of the Central Non-Black Earth Region // Economics of agricultural and processing enterprises. - 2016. - No. 8. - S. 2-9.
5. Fokin A.D., Lurie A.A., Troshin S.P. Agricultural radiology. - SPb.: Doe, 2011. - 416 p.
6. Assessment of grass stands ecosystem floodplain middle Desna / D.E. Prosyannikov, P.N. Balabko, E.V. Prosyannikov, G.V. Chekin // Problems of agrochemistry and ecology. - 2011. - No. 2. -S. 23-28.
7. Veterinary and sanitary requirements for radiation safety of feed, feed additives, feed raw materials. Permissible levels of radionuclides are 90Sr and 137Cs. Veterinary rules and regulations. VP 13.5.13 / 06-01 // Veterinarian. Pathology. - 2002. - No. 4. - S. 44-45.
8. Hygienic requirements for safety and nutritional value of food products: Sanitary and epidemiological rules and norms SanPiN 2.3.2.1078-01. - M.: Ministry of Health of the Russian Federation, 2002. - 164 p.
9. The likelihood of receiving milk and feed that do not correspond to permissible levels of 137Cs in the south-west of the Bryansk region in the distant period / N.M. Belous, P.V. Prudnikov A.M. Shcheglov et al. // Radiation and Risk. - 2019. - Volume 28. - No. 3. - S.36-46.
10. The role of mineral fertilizers when using radioactively contaminated floodplain meadows as haymaking / E.V. Smolsky, A.L. Silaev, V.E. Mameeva, K.A. Serdyukova // Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy. - 2019. - No. 3. - S. 42-47.
11. Chernobyl: radiation monitoring of agricultural land and agrochemical aspects of mitigating the effects of radioactive contamination of soils (on the 30th anniversary of the technogenic accident at the Chernobyl nuclear power plant) / V.G. Sychev, V.I. Lunev, P.M. Orlov, N.M. Whitebeard. - M.: VNIIIA, 2016. - 184 p.
