CC BY
17
chromosome doubling in anther culture of wheat (T. aestivum L.) / M. Rubtsova, H. Gnad, М. Melzer, J. Weyen, M. Gils //Plant BiotechnolRep. 2012. Vol. 7. Р. 247-255.
11. Touraev A., Forster B.P., Jain S.M. Advances in haploidproduction in higher plants // SpringerScience + BusinessMediaB.V., 2009. 347p.
12. Improvement of anther cultures conditions using the Taguchi method in three cereal crops / R Orlowska, K. A. Pachota, J. Machczynska, A. Niedziela, K. Makowska, J. Zimny, P.T. Bednarek //Electronic Journal of Biotechnology. Volume 43. January 2020. Pp. 8-15.
13. Urazaliev K.P. Haploid technologies in selecting plants// Biotechnology. Theory and Practice, 2015, № 3. P. 33-43.
14. Callusogenesis and regeneration of rice hybrids at different concentrations of abscisic acid (A. B. K.)/E. G. Savenko, V. A. Glazyrina, E. NKostryukova., L. A. Shundyrina //Rice Farming, 2017, №2. -Pp. 46-51.
15. Shumilina D. V., Shmykova N. A. Methods for obtaining haploid and digaploid pepper plants in the culture of anthers and microspores// Agricultural Biology, 2011. - №5. - P. 56-62.
16. Corn and sorghum: biology and cultivation technologies / N.M. Belous, V.E. Torikov, A.V. Dronov, V.V. Dyachenko. - Bryansk, 2010.
УДК 633.2.03:631.438.2 (470.333)
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПАСТБИЩ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЙМЕННЫХ ЛУГОВ ЮГО-ЗАПАДА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
The Current State of Pastures of Radioactively Contaminated Floodplain Meadows in the South-West of the Bryansk Region
Силаев А.Л., канд. с-х. наук, доцент, Смольский Е.В., канд. с-х. наук, Чекин Г.В., канд. с-х. наук, доцент SilaevA.L., SmolskyE.V., Chekin G.V.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. В статье оценено современное состояние заливных лугов, урожайность и удельная активность 137Cs зеленой массы естественного травостоя в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС. Работа выполнена в 2019 году после прохождения первого периода полураспада 137Cs на заливных лугах рек Ипути, Беседь и Унечи юго-запада Брянской области, при различных уровнях радиоактивного загрязнения. В результате исследований установлено, что урожайность и ботанический состав преобладающих трав пойм различны. Наибольшая урожайность зеленой массы естественного травостоя 12 т/га выявлена на пойме реки Ипуть, урожайность травостоя пойм рек Беседь и Унеча сопоставимы и ниже 2,6 раза. В настоящее время все еще сохраняется вероятность получения зеленой массы и продукции животноводства (мяса КРС) превышающие нормативы по содержанию 137Cs соответственно в 2,7 и 2,8 раз. При этом заливные луга с плотностью загрязнения ниже 555 кБк/м2 можно использовать в качестве пастбища без ограничений.
137
Abstract. The current state of flood meadows, yield and Cs specific activity of green mass of natural grass in the remote period after the Chernobyl accident is evaluated in the article. The work was carried out in 2019 after the first half-life of 137Cs on the flood meadows of the Iput, Besed and Unecha rivers in the south-west of the Bryansk region at various levels of radioactive pollution. As a result of the research, it was found that the yield and botanical composition of the predominant grasses of floodplains are different. The highest yield of the green mass of natural herbage of 12 t/ha was revealed on the floodplain of the Iput River, the yields of the grass of the floodplains of the Besed and Unecha rivers is comparable and 2.6 times lower. At present, there is the probability of obtaining green mass and livestock products (cattle meat) by 2.7 and 2.8 times, respectively, higher than 137Cs standards. At the same time, flood meadows with a contamination density lower 555 kBq/m2 can be used as pasture without any restrictions.
Ключевые слова: заливные луга, радиоактивно загрязненые пастбища, юго-запад
137
Брянской области, зеленая масса трав, урожайность, удельная активность Cs.
Keywords:food meadows, radioactive contamination ofpasture, south-west of the Bryansk region, green mass of grasses, yield, 137Cs specific activity.
Введение. Кормопроизводство является естественной фундаментальной базой животноводства и составной частью всего аграрного производства. Производство кормов связывает в единое целое не только растениеводство и животноводство, но и рациональное природопользование, экологию, охрану окружающей среды, расширенное воспроизводство плодородия почв [1, 2]. Особую важность кормопроизводство приобретает в условиях радиоактивного загрязнения территории искусственными долгоживущими радионуклидами, когда развитие региона связано с возвратом в оборот сельскохозяйственных территорий, выведенных из сельскохозяйственного оборота в результате выпадения на них чернобыльских осадков [3, 4].
Нечерноземная зона России, куда входит Брянская область, имеет все возможности для ускоренного развития животноводства: обширные земельные ресурсы, кормовую базу [5, 6].
Природные и агроклиматические условия территории юго-запада Брянской области, при их рациональном использовании, дают возможность получать «дешевые» корма и на этой базе повышать эффективность животноводства.
Цель работы - оценить урожайность и удельную активность 137Cs естественного травостоя радиоактивно загрязненных заливных лугов и возможность их использования для получения зеленых кормов.
Материалы и методы исследований. Исследования проводили в 2019 году в поймах рек Ипути, Унечи, Беседи, расположенных в юго-западных районах Брянской области и наиболее пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС, отбор растительных образцов естественного травостоя для определения их пригодности для использования в кормопроизводстве проводили в разных по радиоактивному загрязнению ландшафтах.
После аварии на Чернобыльской АЭС данные территории находились в различных зонах по плотности радиоактивного загрязнения: Клинцовский район, с. Лопатни, правый берег р. Унеча - 185-555 кБк/м2, Новозыбковский район, с. Перевоз, левый берег р. Ипуть - 555-1480 кБк/м2, Красногорский район, с. Батуровка, левый берег р. Беседь - более 1480 кБк/м2.
Почвы исследуемых территорий: прирусловая пойма - аллювиальная дерновая кислая слоистая примитивная укороченная; центральная пойма - аллювиальная луговая кислая маломощная укороченная; аллювиальная лугово-болотная.
Территория представляет 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.
Геоботаническое обследование травостоев пойменных экосистем проводили по общепринятой методике. Для определения урожайности применяли метод рамки. Рамку размером 0,25 м2, накладывали на четырёх учётных площадках. Скошенную растительную массу с каждой учётной площадки немедленно взвешивали, брали средний результат. Затем массу растений использовали для разбора по группам (доминанты и содоминанты). После соответствующей подготовки растительные образцы высушивали до воздушно-сухого состояния и
137
определяли удельную активность Cs.
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.
Удельную активность Cs молока и мяса рассчитывали как произведение суточного потребления 50 кг зеленого корма, удельной активности 137Cs корма и равновесного коэффициента перехода радионуклида в продукцию животноводства (для молока брали 0,01, для мяса - 0,04) [7].
Результаты исследования. Природно-климатические условия юго-запада Брянской области и естественное плодородие аллювиальных почв обеспечивают суммарную урожайность зеленой массы естественного травостоя центральной поймы в зависимости от место-
положения соответственно 12,0 т/га в пойме реки Ипуть, 4,6 т/га в пойме реки Унеча, 3,7 т/га в пойме реки Беседь (табл. 1). Установили, что набор природных условий реки Ипуть в 2,6 раза благоприятнее для использования заливных лугов в качестве пастбища.
Таблица 1 - Продуктивность зеленой массы пойменных лугов, т/га
Ассоциация растений Пойма
прирусловая центральная притеррасная
река Унеча
доминанты 1,5 2,0 4,6
содоминанты 2,5 2,6 3,5
сумма 4,0 4,6 7,8
река Ипуть
доминанты 2,7 9,6 8,1
содоминанты 1,0 2,4 6,0
сумма 3,7 12,0 14,1
река Беседь
доминанты 2,6 2,3 6,6
содоминанты 1,8 1,4 1,8
сумма 4,4 3,7 8,4
При разборе растений на группы доминантами признавали хозяйственно ценные злаки или осоки, а содоминантами - разнотравье. Рассматривая части поймы, выявили, что в прирусловой 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 притеррасной пойме 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) [8].
Необходимо отметить, что только в центральной пойме реки Ипуть наблюдалось явное доминирование хозяйственно ценных растений 9,6 т/га над разнотравьем 2,4 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 зеленых кормов, поэтому разнотравье либо преобладало над хозяйственно ценными растениями, либо находилось на одном уровне.
Продуктивность поймы реки Ипуть сопоставима с продуктивностью поймы реки Десны в среднем её течении [9].
Изначально, в результате аварии на Чернобыльской АЭС, плотность радиоактивного загрязнения исследуемых пойм было следующим: р. Унеча - 185-555 кБк/м , р. Ипуть - 5551480 кБк/м2, р. Беседь - более 1480 кБк/м2.
По прошествии 33 лет с момента радиоактивного загрязнения, природно-климатические условия юго-запада Брянской области и естественное плодородие аллювиальных почв позволяют получать зеленую массу естественного травостоя с удельной активностью 137Cs выше нормативного показателя [10] (100 Бк/кг): в прирусловой пойме реки Ипуть 2,8 раз и центральной поймы рек Ипуть и Беседь в 2,7 раз (табл. 2). Использование этих территорий без применения защитных мероприятий по предотвращению перехода радионуклида из почвы в растения недопустимо.
137
Таблица 2 - Удельная активность Cs зеленой массы пойменных лугов, Бк/кг
Ассоциация растений Пойма
прирусловая центральная притеррасная
река Унеча
доминанты 5,6 9,4 43,9
содоминанты 8,6 12,2 23,0
среднее 7,1 10,8 33,4
река Ипуть
доминанты 347,7 349,2 149,3
содоминанты 217,3 194,7 38,8
среднее 282,5 271,9 94,0
рекаБеседь
доминанты 49,5 200,6 9,2
содоминанты 49,5 356,8 9,6
среднее 49,5 278,7 9,4
137
Рассматривая распределение удельной активности Cs по доминантам и содоминан-там, следует отметить, что радиоактивное загрязнение зависело от преобладания того или иного вида трав и их биологических особенностей.
Использование пойменных лугов с плотностью загрязнения почвы свыше 555 кБк/м2 в качестве пастбищ, ведет к вероятности получению молока и мяса не отвечающих нормативу [11] (соответственно 100 Бк/л, 200 Бк/кг) (табл. 3).
При плотности загрязнения почвы ниже 555 кБк/м2, производство сочных кормов и продукции животноводства может вестись без ограничений, полученная продукция отвечает соответствующим нормативам.
Таблица 3 - Прогноз перехода 137Cs в продукцию животноводства при использовании зеленой массы радиоактивно загрязненных пойменных лугов в качестве корма, Бк/кг (Бк/л)_
Место исследований Пойма
прирусловая центральная притеррасная
река Унеча 3,6 5,4 16,7
14,2 21,6 66,9
река Ипуть 141,2 136,0 47,0
564,9 543,8 188,1
река Беседь 24,7 139,4 4,7
98,9 557,4 18,8
Примечание: числитель - молоко, знаменатель - мясо.
Установили, что использование прирусловой поймы реки Ипуть и центральных пойм рек Ипути и Беседи в качестве пастбища в настоящее время ведет к получению молока и мяса с превышением норматива соответственно в 1,4 и 2,8 раза только при скармливании 50 кг зеленой массы естественного травостоя, не учитывая другие источники загрязнения (воду, другие корма, окружающую среду).
Полученные данные согласуются с результатами ежегодных мониторинговых наблюдений Брянской межобластной ветеринарной лаборатории [12, 13].
Для снижения перехода радионуклидов по трофическим уровням: почва ^ растение ^ животное, необходимо применять калийные удобрения, как основной фактор снижения удельной активности сельскохозяйственной продукции [14-18].
Заключение. Поймы рек юго-запада Брянской области различны, как по продуктивности, так и по ботаническому составу преобладающих трав. Наиболее продуктивна (12 т/га зеленой массы естественного травостоя) центральная пойма реки Ипуть, продуктивность пойм рек Беседь и Унеча сопоставима и значительно ниже продуктивности поймы р. Ипуть.
В отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС, несмотря на прошедший
период полураспада Cs, все еще сохраняется вероятность получения зеленой массы естественного травостоя и продукции животноводства (молока и мяса КРС) превышающих нор-
137
матив по содержанию Cs соответственно в 1,4 и 2,8 раза. При этом заливные луга с плотностью загрязнения ниже 555 кБк/м2 можно использовать без ограничений.
Библиографический список
1. Ларетин Н.А. Повышение эффективности лугопастбищного хозяйства в условиях Российского Нечерноземья // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающий предприятий. 2010. № 7. С. 10-13.
2. Комплексное освоение биоресурсов сельских территорий: теория, практика, проблемы / Н.А. Соколов, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков, М.А. Бабьяк // Вестник Брянской ГСХА. 2020. № 2 (78). С. 56-65.
3. 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.
4. Алексахин Р.М., Лунёв М.И. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий (исследования, контроль и реабилитация территорий) // Плодородие. 2011. № 3. С. 32-35.
5. Совещание по развитию сельского хозяйства Центрального Нечерноземья // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2016. № 8. С. 2-9.
6. Эффективность защитных мероприятий при возделывании многолетних мятликовых трав на радиоактивно загрязненных пойменных лугах / Н.Н. Бокатуро, А.А. Справцев, С.Н. Поцепай, Н.М. Белоус // Агрохимический вестник. 2020. № 1. С. 65-70.
7. Фокин А.Д., Лурье А.А., Трошин С.П. Сельскохозяйственная радиология. СПб.: Лань, 2011. 416 с.
8. Многолетние бобовые и злаковые травы: биология и технология возделывания: отраслевые регламенты / под ред. В.Е. Торикова, Н.М. Белоуса. Брянск, 2010. 150 с.
9. 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.
10. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопасности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов 9^г и 13"^. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01 // Ветеринар. Патология. 2002. № 4. С. 44-45.
11. 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.
12. 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, Е.В. Смольский, И.Н. Белоус, А.Л. Силаев // Радиация и риск. 2019. Т. 28, № 3. С.36-46.
13. Риск получения молока и кормов не соответствующих нормативам по содержанию цезия-137 / Н.М. Белоус, И.И. Сидоров, Е.В. Смольский, С.Ф. Чесалин, Т.В. Дробышевская // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30, № 5. С. 75-77.
14. 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 ГСХА. 2019. № 3. С. 42-47.
15. 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.
137 „ ^
16. Количественная оценка биологического выноса Cs из почвы наземной массой мятликовых трав при внесении минеральных удобрений / С.М. Пакшина, Н.М. Белоус, А.Л. Силаев, Е.В. Смольский // Радиация и риск. 2017. Т. 26, № 4. С. 99-110.
17. Цезий-137 в почвах и продукции растениеводства Брянской, Калужской,
Орловской и Тульской областей за 1986-1992 годы / Г.Т. Воробьев, Д.Е. Гучанов, А.А. Курганов, З.Н. Маркина, А.А. Новиков, В.А. Светов. Брянск: Изд-во Грани, 1993. 91 с.
18. Агрохимия: учебник / В.Г. Минеев, В.Г. Сычёв, Г.П. Гамзиков и др. М., 2017. 854 с.
References
1. Laretin N.A. Povyshenie jeffektivnosti lugopastbishhnogo hozjajstva v uslovijah Ros-sijskogo Nechernozemja // Jekonomika sel'skohozjajstvennyh i pererabatyvajushhij predprijatij. 2010. №7. S. 10-13.
2. Kompleksnoe osvoenie bioresursov selskih territorij: teorija, praktika, problemy / N.A. Sokolov, N.M. Belous, V.E. Torikov, M.A. Babjak // Vestnik Brjanskoj GSHA. 2020. № 2 (78). S. 56-65.
3. Belous N.M. Razvitie radioaktivno zagrjaznennyh territorij Brjanskoj oblasti v otdelnyj periodposle avarii na Chernobylskoj AJeS // Vestnik Brjanskoj GSHA. 2018. №1. S. 3-11.
4. Aleksahin R.M., Lunjov M.I. Tehnogennoe zagrjaznenie selskohozjajstvennyh ugodij (issledovanija, kontrol i reabilitacija territorij) //Plodorodie. 2011. №3. S. 32-35.
5. Soveshhanie po razvitiju selskogo hozjajstva Centralnogo Nechernozemja // Jekonomika selskohozjajstvennyh i pererabatyvajushhih predprijatij. 2016. №8. S. 2-9.
6. Jeffektivnost zashhitnyh meroprijatij pri vozdelyvanii mnogoletnih mjatlikovyh trav na radioaktivno zagrjaznennyh pojmennyh lugah / N.N. Bokaturo, A.A. Spravcev, S.N. Pocepaj, N.M. Belous //Agrohimicheskij vestnik. 2020. № 1. S. 65-70.
7. Fokin A.D., Lure A.A., Troshin S.P. Selskohozjajstvennaja radiologija. SPb.: Lan, 2011.
416 s.
8. Mnogoletnie bobovye i zlakovye travy: biologija i tehnologija vozdelyvanija. Otraslevye reglamenty /Pod redakciej V.E. Torikova, N.M. Belousa. - Brjansk. 2010. 150 s.
9. Ocenka travostoev jekosistemy pojmy srednej Desny / D.E. Prosjannikov, P.N. Balabko, E.V. Prosjannikov, G.V. Chekin // Problemy agrohimii i jekologii. 2011. №2. S. 23-28.
10. Veterinarno-sanitarnye trebovanija k radiacionnoj bezopasnosti kormov, kormovyh do-bavok, syrja kormovogo. Dopustimye urovni soderzhanija radionuklidov 90Sr i 137Cs. Veteri-narnye pravila i normy. VP 13.5.13/06-01 // Veterinar. Patologija. 2002. №4. S. 44-45.
11. Gigienicheskie trebovanija k bezopasnosti i pishhevoj cennosti pishhevyh produktov: Sani-tarno-jepidemiologicheskiepravila i normy SanPiN2.3.2.1078-01. M.: MinzdravRF, 2002. 164 s.
12. Verojatnost poluchenija moloka i kormov, ne sootvetstvujushhih dopustimym urovnjam soderzhanija 137Cs na territorii jugo-zapada Brjanskoj oblasti v otdaljonnyjperiod/N.M. Belous, P. V. Prudnikov, A.M. Shheglov, E. V. Smolskij, I.N. Belous, A.L. Silaev // Radiacija i risk. 2019. Tom 28. № 3. S.36-46.
13. Risk poluchenija moloka i kormov ne sootvetstvujushhih normativam po soderzhaniju cezija-137/N. M. Belous, 1.1. Sidorov, E. V. Smolskij, S. F. Chesalin, T. V. Drobyshevskaja//Dos-tizhenija nauki i tehniki APK. - 2016. - T. 30, № 5. - S. 75-77.
14. Rol mineralnyh udobrenij pri ispolzovanii radioaktivno zagrjaznennyh pojmennyh lugov v kachestve senokosa / E. V. Smolskij, A.L. Silaev, V.E. Mameeva, K.A. Serdjukova // Vestnik Kur-skoj gosudarstvennoj selskohozjajstvennoj akademii. 2019. № 3. S. 42-47.
15. Chernobyl: radiacionnyj monitoring selskohozjajstvennyh ugodij i agrohimicheskie aspek-ty snizhenija posledstvij radioaktivnogo zagrjaznenija pochv (k 30-letiju tehnogennoj avarii na Chernobylskoj AJeS) / V.G. Sychev, V.I. Lunjov, P.M. Orlov, N.M. Belous. M.: VNIIA, 2016. 184 s.
16. Kolichestvennaja ocenka biologicheskogo vynosa 137Cs iz pochvy nazemnoj massoj mjatlikovyh trav pri vnesenii mineralnyh udobrenij / S. M. Pakshina, N. M. Belous, A. L. Silaev, E. V. Smolskij //Radiacija i risk. 2017. T. 26, № 4. S. 99-110.
17. Cezij-137 v pochvah i produkcii rastenievodstva Brjanskoj, Kaluzhskoj, Orlovskoj i Tulskoj oblastej za 1986-1992 gody / G. T. Vorobev, D.E. Guchanov, A.A. Kurganov, Z.N. Markina, A.A. Novikov, V.A. Svetov. - Brjansk: Iz-vo Grani. 1993. 91 s.
18. Agrohimija: uchebnik / V.G. Mineev, V.G. Sychjov, G.P. Gamzikov i dr. - Moskva. 2017.
854 s.
