CC BY
46
Novikov, L.A. Kovalev // Agrohimicheskij vestnik. 2003. №1. S. 21-24.
9. Harkevich L.P., Belous I.N., Anishina Ju.A. Reabilitacii radioaktivno zagrjaznennyh senokosov i pastbishh: monografija. Brjansk, 2011. 211 s.
10. Jekologicheskie osobennosti povedenija 137Cs v pojmah rek / E.V. Prosjannikov, I.A. Koshelev, A.L. Silaev // Jekologija. 2000. № 2. S. 151-154.
11. Risk poluchenija moloka i kormov ne sootvetstvujushhih normativam po soderzhaniju cezija-137 / N.M. Belous, I.I. Sidorov, E.V. Smol'skij, S.F. Chesalin, T.V. Drobyshevskaja //Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2016. T. 30, № 5. S. 75-77.
12. Draganskaja M.G., Belous N.M., Pljushhikov V.G. Ocenka vlijanija organicheskih udobrenij na podvizhnost' radionuklidov v dernovo-podzolistyhpeschanyhpochvah: monografija. M.: RUDN, 2015.175 s.
13. Prosjannikov E.V. Jekologicheskaja ocenka agrosistem jugo-zapada Rossii, zagrjaznennyh radionuklidami. V knige «Omnigennaja jekologija». Brjansk: Brjanskaja GSHA, 1995. S 64-115.
14. Chernobyl': 25 let spustja /N.I. Sanzharova, A.V. Panov, P.V. Prudnikov i dr. M.: MChS Rossii, 2011. 78 s.
УДК: 631.86:631.452
ВЛИЯНИЕ БИОГУМУСА НА ИЗМЕНЕНИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЕРНОВО СЛАБОПОДЗОЛИСТОЙ СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЫ
Influence of Biohumus (Vermikompost) on the Agrochemical Properties of the Sod-Podzol Sandy-Loam Soil
1Ториков B.E., д. с.-х. н., профессор 2Балабко П.Н., д. биол. н., профессор 3Надежкин С.М., д. биол. н.
4Мешков И.И., к. с.-х. н.
Torikov V.E., Balabko P.N., Nadezhkin S.M., Meshkov I.I.
1ФГБОУ ВО Брянский ГАУ 243365, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская 2а.
Bryansk State Agrarian University 2ФГБОУ ВО МГУ имени МБ. Ломоносова 119991, Москва, Ленинские горы, д.1 Lomonosov Moscow State University 3ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» 143080, Московская обл., Одинцовский район, поселок ВНИИССОК, ул. Селекционная, д. 14
4000 ССХП «Женьшень» 243320, Брянская область, Унечский район, д. Пески Agricultural Enterprise "Ginseng" Inc
Аннотация. В результате исследований установлено, что при длительном использовании биогумуса под женьшень лекарственный (Panax ginseng С. А. Меу // Panax schin-seng Nees. v. esenb.) происходит улучшение агрохимических свойств почвы: рост содержания гумуса, обменных катионов, актуальной и обменной кислотности, снижение гидролитической кислотности и удельной активности естественных радионуклидов. Восьмилетнее применение (вермикомпоста) на дерново-подзолистой почве способствовало тенденции дальнейшего улучшения физико-химических свойств и существенному росту уровня гумусированности (в 4,4 раза), что позволило по данному показателю (5,94%) довести ее практически до уровня среднегумусных черноземов. Как 10-ти, так и 18-летнее возделывание женьшеня с использованием биогумуса способствовало существенному снижению удельной естественной активности радиоактивного калия (в 6,6-12,5 раз). Содержание кислоторастворимых форм тяжелых металлов при 10-летнем возделывании женьшеня практически не изменялось, а у Co, Cd, Pb, Hg и As - имело тенденцию к снижению. Расчетами установлено, что доля подвижных форм от кислоторастворимых при длительном использовании биогумуса у Al, Fe, Cu, Ni, Hg, Ni и Cr снижалась на 25-108%, a y Mn, Co, Zn, Cd и V - возрастала. Десятилетнее применение биогумуса под женьшень не оказывало существенного влияния на изменение ТМ в дерново-слабоподзолистой супесчаной почве, у Fe, Ni, Pb и V - происходило их достоверное снижение по сравнению с целиной. При 18 летнем возделывании женьшеня отмечено достоверное повышение этой формы ТМ в пахот-
ном слое почвы. Из-за значительного содержания в биогумусе микроэлементов валовое и кислото-растворимое их количество возрастало, однако подвижность большинства изученных тяжелых металлов снижалась.
Summary. The researches have led to the conclusion that long-term use of biohumus under ginseng (Panax ginseng S. A. Meu // Panax schin-seng Nees. V. esenb.) improves agrochemical soil properties: growth of humus content, exchange cations, actual and exchange acidity, reduction of hydrolytic acidity and specific activity of natural radionuclides. Eight-year vermicompost application on sod-podzolic soil contributed to further improvement of physical and chemical properties and to the significant increase in the level of humusivity (4.4 times). It allowed bringing it almost to the level of medium-sized chernozems for this indicator (5.94%). Both 10-and 18-year-old ginseng cultivation with biohumus contributed to a significant decrease in the specific natural activity of radioactive potassium (6.6-12.5 times). The content of acid-soluble forms of heavy metals was virtually unchanged during 10-year-old ginseng cultivation, with Co, Cd, Pb, Hg and As-content decreasing. The calculations showed that the proportion of Al, Fe, Cu, Ni, Hg, Ni and Cr mobile forms from acid-soluble ones with the prolonged use of biohumus decreased by 25-108%. As for Mn, Co, Zn, Cd and V forms it increased. Ten-year application of biohumus under ginseng did not have a significant impact on the change of TM in sod-podzol sandy-loam soil. There was a significant decrease in Fe, Ni, Pb and V-content as compared with virgin lands. There was a significant decrease in Fe, Ni, Pb and V-content as compared with virgin lands.Due to the significant content of microelements in biohumus, their gross and acid-soluble amount increased, but the mobility of the studied heavy metals decreased.
Ключевые слова: дерново-слабоподзолистая супесчаная почва, биогумус (вермикомпост), женьшень лекарственный, плодородие, гумус, радионуклиды, тяжелые металлы.
Key words: sod-podzol sandy-loam soil, biohumus (vermikompost), ginseng, fertility, humus, radio-nuclides, heavy metals.
Введение. Богословский B.H., Левинский Б.В., Сычев В.Г. (2004г.) отмечают, что одним из путей решения экологических и социально-экономических проблем, возникающих в результате увеличения интенсивности антропогенного воздействия может быть внедрение биологически обоснованных систем удобрения, которые не только позволят увеличить валовые сборы и улучшить качество продукции, но и поддержать и даже повысить плодородие почвы, а также исключить опасность загрязнения окружающей среды.
В настоящее время в странах ближнего и дальнего зарубежья, а также в России проблему биологической технологии сохранения и повышения плодородия почв решают с помощью гибрида красного калифорнийского червя, способного перерабатывать навоз всех видов животных, помёт птиц, солому, осадки сточных вод, пищевые и промышленные отходы. Полученный продукт называется вермикомпост или биогумус (Городний и др., 1995; Langlais, Shivas, 1989).
В обществе с ограниченной ответственностью специализированном сельскохозяйственном предприятии (ООО ССХП «Женьшень») Унечского района Брянской области выращивают с использованием биогумуса радиоиммунопротекторные растения (женьшень, лимонник китайский, элеутерокок, эхинацею, и другие лекарственные растения), а также разводят красных калифорнийских червей и получают биогумус собственного производства. В настоящее время на плантации предприятия имеется около 2 млн. растений женьшеня различных возрастов, плантация является одной из самых больших плантаций женьшеня в России.
Целью научных исследований являлась экологическая оценка удобрений, приготовленных на основе биологической трансформации органических субстратов на основные параметры плодородия дерново-слабоподзолистой супесчаной почвы при длительном их применении под женьшень.
Методика исследований. Технология подготовки плантаций под женьшень предусматривает разовое внесение 200 т/га биогумуса, а затем - ежегодное применение 50 т/га. Характеристика применяемого биогумуса: влажность - 30-50%, сухое органическое вещество - 30-70%, pHkd - 6.5-7,2,содержание гуминовых кислот - 6-18%, общего азота - 1,2-2,0%, фосфора - 1,3-2,1%, калия 0,81,6%, кальция - 1,2-1,5%, магния - 0,15-0,4%, железа - 0,8-1,1%, натрия - 0,08-0,14%, меди - 3,5-5,1 мг/кг, марганца - 60-80, цинка - 28-35 мг/кг, бора - 33-45 мг/кг.
В исследованиях изучали влияние 10 и 18-летнего возделывания женьшеня с использованием биогумуса на основные показатели плодородия почвы по сравнению с целиной. При этом суммарно было внесено 700 и 1100 т/га биогумуса соответственно. Отбор образцов почвы был произведен в августе 2011 года с верхнего горизонта (0,25 см). Анализы по определению агрохимических свойств, содержания тяжелых металлов проведены согласно общепринятым методикам ГОСТа. Удельная активность искусственных и естественных радионуклидов определена в лаборатории миграции радио-
нуклидов и радиохимии, содержание тяжелых металлов - в Экоаналитической лаборатории «Экоана-лит» Института биологии Коми НЦ Уро РАН, г. Сыктывкар.
Результаты исследований. Исходная дерново-слабо-подзолистая супесчаная почва характеризовалась низким уровнем плодородия. Содержание гумуса не превышало 0,9%, реакция среды была слабокислой, содержание обменных катионов - низкое (табл. 1). 10-ти летнее выращивание женьшеня способствовало существенному улучшению плодородия почвы, что отразилось в статистически доказуемом росте содержания гумуса, обменных катионов, актуальной и обменной кислотности и снижении - гидролитической кислотности. Последующее 8-летнее применение (вермикомпоста) на дерново-подзолистой почве способствовало тенденции дальнейшего улучшения физико-химических свойств и существенному - в 4,4 раза росту уровня гумусированности, что позволило по данному показателю (5,94%) довести ее практически до уровня среднегумусных черноземов.
Таблица 1 - Агрохимическая характеристика гумусового горизонта дерново-подзолистой супесчаной почвы, горизонт (0,25 см)
Вариант РНН20 Удержание гумуса, % Нг, мг-экв/100г Ca, мг-экв/100г Mg, мг-экв/100г
Целина 5,29 5,03 0,93 1,37 8,3 4,6
10 лет 6,32 6,07 1,35 0,42 9,4 7,3
18 лет 6,50 6,19 5,94 0,56 12,9 9,9
НСР05 0,32 0,35 0,52 0,22 0,9 0,8
Территория Брянской области подверглась значительному радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Одним из способов снижения плотности загрязнения является использование органических удобрений. Поэтому интересно было проследить, как длительное применение вермикомпоста отразилось на удельной активности радионуклидов. Результаты исследований показали, что удельная активность в изучаемых вариантах не выходит за пределы среднестати-
стического содержания радионуклида в почвах, обусловленного глобальными выпадениями (табл. 2). Удельная активность естественных радионуклидов 40К, 232ТИ, 226Кк также ниже средних значений их содержания в почвах. Это свидетельствует о том, что территория ООО ССХП «Женьшень» Унечского района Брянской области не подвергалась радиоактивному загрязнению. Вместе с тем, как 10-ти, так и 18-летнее возделывание женьшеня с использованием биогумуса способствовало существенному (в 6,612,5 раз) снижению удельной естественной активности радиоактивного калия.
Таблица 2 - Удельная активность естественных и искусственных радинуклидов в почве, горизонт (0,25 см) Бк/кг
Вариант 137С8 К ти 22ЬЯа
Целина 9 500 7* 15,2
10 лет 3* 76 7* 10,4
18 лет 12,3 40* 7* 10,3
НСР05 Fф<F05 54 Fф<F05 2,1
*Примечание. В таблицах 2-4 величины со знаком * - ниже чувствительности метода определения.
Основными источниками антропогенного поступления тяжелых металлов (ТМ) на поверхность земли являются выбросы различных отраслей промышленности, и в первую очередь с использованием высокотемпературных технологий. В зоне действия таких территорий концентрация тяжелых металлов в агроценозах может быть на порядок выше по сравнению с незагрязненными районами (Цыганок, 2007). Наряду с влиянием традиционных источников загрязнения на качество почв вблизи крупных населенных пунктов, в последние годы возросло негативное действие, вызванное поступлением огромного количества отходов жизнедеятельности. Они складируются на полигонах твердых бытовых отходов и могут вызвать аэротехногенное загрязнение многими видами химических соединений, в том числе и тяжелыми металлами (Помазкина, Кото-ва, Лубнина и др., 2004).
Возможное негативное экологическое действие тяжёлых металлов зависит, в первую очередь, не от валовых запасов, а от содержания их в подвижной форме. Нашими исследованиями установлено, что длительное внесение в дерново-слабоподзолистую супесчаную почву различных норм вермикомпоста оказывало определённое влияние на содержание подвижных форм тяжёлых металлов. Как правило, в дерново-подзолистых почвах доля кислоторастворимых форм составляет 40-60% от валовых запасов. При этом следует отметить, что содержание кислоторастворимых форм ТМ при 10-
летнем возделывании женьшеня практически не изменялось, а у Со, Сё, РЬ, Н§ и Л8 - имело тенденцию к снижению (табл. 3). В то же время более длительное внесение биогумуса вызывало рост содержания этой формы у всех изученных ТМ.
В зависимости от используемой вытяжки содержание ТМ существенно различалось. Применение ААБ с рН 4,8 позволяет выделить из почвы наиболее подвижную и доступную растения форму ТМ. Как и в случае с кислоторастворимыми формами 10-летнее применение биогумуса под женьшень не оказывало существенного влияния на изменение ТМ в дерново-слабоподзолистой супесчаной почве, у Ре, N1, РЬ и V - происходило их достоверное снижение по сравнению с целиной. При 18 летнем возделывании женьшеня отмечено достоверное повышение этой формы ТМ в пахотном слое почвы.
Таблица 3 - Влияние длительного применения биогумуса на содержание кислоторастворимых форм микроэлементов и тяжелых металлов, мг/кг почвы горизонт (0,25 см)
Вариант Al Fe Mn Cu Ni Co Zn
Целина 1800 1800 480 2,2 1,9 1,4 10,1
10 лет 1900 2000 520 3,2 2,0 1,3 14,1
18 лет 3100 3600 520 6,0 3,6 1,8 17,0
НСР05 162 215 54 0,3 0,2 0,1 1,8
Cd Pb Ti Cr V Hg (мкг/кг) As
Целина 0,09* 3,4 30 2,1 3,2 10 0,45*
10 лет 0,08* 2,8 35 2,6 3,6 9 0,40*
18 лет 0,11 5,9 46 3,8 5,9 23 0,80
НСР05 0,01 0,3 6 0,6 0,5 2 0,15
Таблица 4 - Влияние длительного применения биогумуса на содержание подвижных форм микроэлементов и тяжелых металлов, мг/кг почвы горизонт (0,25 см)
Вариант Al Fe Mn Cu Ni Zn
Целина 120 41 56 0,37* 0,30* 1,7*
10 лет 76 33 59 0,36* 0,26* 3,6*
18 лет 95 90 88 0,75 0,32* 3,5*
НСР05 18 6 9 0,08 0,03 0,2
Cd Pb Ti Cr V Co
Целина 0,035* 0,54 0,30* 0,06* 0,07* 0,07*
10 лет 0,046* 0,25* 0,17* 0,06* 0,11* 0,07*
18 лет 0,10 0,64 0,22* 0,13* 0,20* 0,22
НСР05 0,08 0,08 0,04 0,02 0,03 0,02
Подвижность тяжёлых металлов в почве связана со многими факторами - содержанием гумуса, уровнем кислотности, гранулометрическим составом, окислительно-восстановительными условиями и т.п. В этой связи более важным показателем является не просто общее содержание подвижных форм ТМ, а их доля от валовых или кислоторастворимых форм. Расчетами установлено, что доля подвижных форм от кислоторастворимых при длительном использовании биогумуса у Al, Fe, Cu, Ni, Hg, Ni и Cr снижалась на 25-108%, а у Mn, Co, Zn, Cd и V - возрастала.
Таким образом, длительное использование вермикомпоста при возделывании женьшеня оказывает положительное влияние на плодородие дерново-подзолистой почвы. Это проявляется в улучшении агрохимических свойств: росте содержания гумуса, обменных катионов, актуальной и обменной кислотности и снижении - гидролитической кислотности, а также удельной активности естественных радионуклидов. Из-за значительного содержания в биогумусе микроэлементов валовое и кислоторас-творимое их количество возрастает, но подвижность большинства изученных ТМ снижается.
Библиографический список
1. Богословский В.Н., Левинский Б.В., Сычев В.Г. Агротехнологии будущего. Книга 1. Энер-гены. Под ред. Сычева В.Г. М.: Изд-во РИФ «Антиква», 2004.- 164 с.
2. Городний Н.М., Сердюк А.Г., Быкин A.B. Технологические аспекты переработки свиного навоза в вермикомпост // Химия в с.х. 1995. № 1. С. 15-18.
3. Langlais Roger J., Shivas S.A.J. A method to convert tannery slydge into a soil extender // J. Amer. Leather Chem. Ass. 1989. 84. № 1. C. 14-20.
4. Устойчивость агроэкосистем к загрязнению фторидами / Л.В.Помазкина, Л.Г. Котова, Е.В. Лубнина, С.Ю. Зорина, А.С. Лаврентьева. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2004- 253 с.
References
1. Bogoslovskij V.N., Levinskij B.V., Sychev V.G. Agrotehnologii budushhego. Kniga 1. Jenergeny. Pod red. Sycheva V.G. M.: Izd-vo RIF«Antikva», 2004.-164 s.
2. Gorodnij N.M., Serdjuk A.G., Bykin A.V. Tehnologicheskie aspekty pererabotki svinogo navoza v vermikompost // Himija v s.h. 1995. № 1. S. 15-18.
3. Langlais Roger J., Shivas S.A.J. A method to convert tannery slydge into a soil extender// J. Amer. Leather Chem. Ass. 1989. 84. № 1. S. 14-20.
4. Ustojchivost' agrojekosistem k zagrjazneniju ftoridami /L.V.Pomazkina, L.G. Kotova, E.V. Lubni-na, S.Ju. Zorina, A.S. Lavrent'eva. Irkutsk: Izd-vo IG SO RAN, 2004- 253 s.
УДК 634.711:631.527
РЕЗУЛЬТАТЫ СОТРУДНИЧЕСТВА УЧЕНЫХ БРЯНСКОГО ГАУ И КОКИНСКОГО ОПОРНОГО ПУНКТА ВСТИСП ПО РАЗВИТИЮ САДОВОДСТВА
Collaboration of the Scientists of the Bryansk State Agrarian University with the Kokino Base Station of All-Russian Horticultural Institute for Breeding, Agrotechnology and Nursery (ARHIBAN)
on Gardening Development
Белоус H.M., д. с.-х. н., профессор, ректор Брянского ГАУ Евдокименко С.Н., д. с.-х. н., гл.н.с, зав. Кокинским ОП Belous N.M.1, Yevdokimenko S.N.2
:ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University 2Кокинский опорный пункт ФГБНУ «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства» Kokino Base Station of ARHIBAN 243365 Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская, 2а
Аннотация. Показана роль ягодоводства в повышении обеспеченности населения нашей страны свежими фруктами. Приведены результаты многолетнего сотрудничества ученых Кокинского ОП и Брянского ГАУ по селекции ягодных культур. Научная интеграция в сфере биотехнологии позволила ускорить селекционный процесс, сократив его на 4-5 лет. В последние годы совместными усилиями созданы и переданы в Государственное сортоиспытание два сорта малины с традиционным типом плодоношения Улыбка и Лавина, три ремонтантных сорта малины Колдунья, Поклон Казакову и Подарок Кашину, два сорта смородины черной Кудесник и Подарок ветеранам, сорт земляники садовой Наше Подмосковье, первый сорт земклуники Купчиха. Сорт малины Улыбка отличается высокой зимостойкостью, очень ранним созреванием урожая, десертным вкусом и ароматом ягод. Сорт малины Лавина характеризуется высокой продуктивностью (до 2 кг/куст), крупноплодностью (3,8-5,9 г), хорошей транспортабельностью ягод, устойчивостью к основным патогенам. Сорт земклуники Купчиха отличается надёжной зимостойкостью и засухоустойчивостью, высокой полевой устойчивостью к грибным болезням и земляничному клещу, формирует вкусные плоды с сильным мускатным ароматом. Сорт земляники Наше Подмосковье совмещает высокие уровни урожайности (до 20 т/га) и адаптации к неблагоприятным факторам внешней среды. Ремонтантный сорт малины Подарок Кашину характеризуется рекордной урожайностью (до 23 т/га), крупноплодностью (средняя масса 5,0-5,7 г, максимальная до 10 г) и растянутым периодам созревания. Сорт ремонтантной малины Поклон Казакову сочетает высокую продуктивность (2,0-2,5 кг/куст) с крупноплодностью (5,0-5,5 г), десертным вкусом плодов с «малинным» ароматом, хорошей их транспортабельностью. Сорт смородины черной Кудесник выделяется крупноплодностью, зимостойкостью, самоплодностью, устойчивостью к основным вредителям и болезням. Сорт смородины черной Подарок ветеранам пригоден для промышленной технологии возделывания, включая машинную уборку урожая.
