CC BY
14
ЮБИЛЕИ КАФЕДРЫ
УДК 631.8:633.2:546.36
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ МЯТЛИКОВЫХ ТРАВ
В ОДНОВИДОВЫХ ПОСЕВАХ
Н.М. Белоус, д.с.-х.н., В.Ф. Шаповалов, д.с.-х.н., Н.К. Симоненко, к.с.-х.н., Е.В. Смольский, к.с.-х.н.
Брянская ГСХА, e-mail: kafeap@bgsha.com
Представлены результаты лугового опыта по изучению влияния минеральных удобрений на продуктивность и
Cs и движение его по цепи «почва - растение - продукция
Cs, корма, доза внутреннего облучения.
накопление зеленой массой и сеном многолетних трав животноводства - человек».
Ключевые слова: минеральные удобрения, 137'
INFLUENCE OF FERTILIZERS ON PRODUCTIVITY AND RADIONUCLIDES ACCUMULATION FOWL-GRASS CULTIVATION IN ONE-SPECIFIC CROPS N.M. Belous, V.F. Shapovalov, N.K. Simonenko, E.V. Smol'sky
Results of meadow experience on studying of mineral fertilizers influence on productivity and accumulation of 137Cs by green material and hay as well as its movement on the chain «soil - plant - husbandry production - human» are presented. Keywords: mineral fertilizers, 137Cs, forage, doze of internal radiation.
На территории Брянской области сенокосы и пастбища занимают около 550 тыс. га и обеспечивают около 58% грубых и сочных кормов для животноводства. Из них радиоактивно загрязненными в результате аварии на ЧАЭС оказались 491,4 тыс. га. Исходя из этого, возникает необходимость в разработке приемов реабилитации кормовых угодий. Основным агрохимическим приемом, снижающим накопление 137Сб в растениях, является внесение калийных удобрений. Азотные удобрения, наоборот, увеличивают переход 137Сб из почвы в растения. В связи с этим возникает необходимость экспериментально изучить влияние различных доз азотных удобрений в сочетании с калийными на биологическую доступность 137Сб одновидовым посевам мятликовых трав.
Исследования проводили в 2009-2011 гг. на луговом участке центральной поймы реки Ипуть в многолетнем факториальном опыте, заложенном в 1994 г. Почва опытного участка аллювиальная луговая, песчаная, мощность гумусового горизонта 17-18 см, с глубины 40 см глеевый горизонт. Плотность загрязнения 137Сб в период проведения работ по перезалужению (2008 г.) составляла 559-867 кБк/м2. Длительность затопления опытного участка весной 10-15 дней.
Агрохимическая характеристика почвы перед проведением работ по перезалужению опытного участка следующая: рНкс1 5,2-5,6, Нг 2,6-2,8 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований 11,3-13,1 мг-экв/100 г почвы, содержание гумуса 3,08-3,33% (по Тюрину), подвижного фосфора 133-180 мг/кг, обменного калия 620840 мг/кг (по Кирсанову).
Схема опыта двухфакторная: первый фактор - система минеральных удобрений (1. Контроль - без удобрений; 2. Р60К90; 3. МдаРбсКзо; 4. N<^50^20; 5. N<^50^50;
6. Р60К120; 7. ^20Р60К120; 8. ^20Р60К150; 9. ^20Р60К180); второй - вид многолетних мятликовых трав. Удобрения (аммиачная селитра, простой гранулированный суперфосфат, калий хлористый) вносили ежегодно: азотные, калийные в два приема (половина расчетной дозы под первый укос, половина - под второй укос), а фосфорные полной дозой в один прием под первый укос.
Площадь посевной делянки 63 м2, уборочной 24 м2, по-
вторность вариантов опыта трехкратная. Учет урожая зеленой массы проводили сплошным поделяночным методом путем скашивания травостоя косилкой Е-302 и последующего взвешивания. Первый укос проводили в середине июня, второй - в конце августа. Урожайность сена определяли, высушивая зеленую массу с 1 м2 до воздушно-сухого состояния с последующим пересчетом урожая на сено.
Для определения содержания 137 Cs в сене многолетних трав отбирали сопряженные пробы (растения и почва) с 1 м2, которые анализировали, руководствуясь методическими указаниями по определению радионуклидов в почве и растениях. Измерения проводили на универсальном спектрометрическом комплексе УСК «Гамма плюс» с программным обеспечением «Прогресс-2000».
Активность молока и мяса рассчитывали через равновесный коэффициент перехода радионуклида (при хроническом поступлении для зеленой массы 50 кг, для сена 5 кг) из суточного рациона в животноводческую продукцию. Величину дозы внутреннего облучения, получаемую за счет молока и мяса, рассчитывали согласно методическим указаниям [2]. Потребление молока и молочных изделий в пересчете на молоко в год составляет 200,8 л, мяса - 31,4 кг согласно закону Брянской области от 08.06.2001 № 45-З (в ред. от 12.10.2001) «О потребительской корзине в Брянской области».
Исследованиями установлено, что естественные кормовые угодья имеют низкую продуктивность, которая не превышает 7,6 т/га зеленой массы (табл. 1). Посев мятликовых трав в зависимости от вида увеличивал продуктивность на 1,2-1,7 т/га по сравнению с естественным контролем.
Внесение фосфорно-калийных удобрений повышало урожайность зеленой массы трав более чем в 2 раза. Увеличение дозы калийного удобрения на 30 кг также способствовало росту урожайности. Азотные удобрения в дозе 90 кг на фоне Р60К90 увеличивали урожайность зеленой массы сеяного травостоя - в 1,9-2,1 раза в зависимости от вида трав. Увеличение дозы азота до 120 кг на фоне Р60К120 также способствовало росту урожайности. Повышение доз калия в составе ^20Р60 до 150 и 180 кг/га способствовало росту урожайности зеленой массы многолетних трав, но прибавки получены невысокие.
ЮБИЛЕЙ КАФЕДРЫ
137
1. Оценка доз минеральных удобрений на движение Сs в цепи «корм (зеленая масса) - молоко и мясо - человек»
Вариант Урожайность, т/га Содержание 137Сз, Бк/кг Вынос с урожаем, кБк/га Кратность снижения, раз Активность молока, Бк/л Активность мяса, Бк/кг Доза внутреннего облучения, мкЗв/год
Естественный травостой 7,6 1106 8402 - 553 2211 6997
Ежа сборная
Контроль 9,0 991 8919 - 496 1982 6272
Р60К90 18,2 131 2384 7,6 66 262 829
^N90^0^0 37,6 330 12408 3,0 165 660 2089
^0^0^20 38,6 237 9148 4,2 119 474 1500
^0^0^50 39,4 128 5043 7,7 64 256 810
Р60К120 20,4 109 2224 9,1 55 218 690
N^20^0^20 41,0 141 5781 7,0 71 282 892
N^20^0^50 43,0 85 3655 11,7 43 170 538
N^20^0^80 44,2 78 3448 12,7 39 156 494
Овсяница луговая
Контроль 8,8 962 8466 - 481 1924 6089
Р60К90 20,0 148 2960 6,5 74 296 937
^N90^0^0 38,7 324 12539 3,0 162 648 2051
^0^0^20 39,8 229 9114 4,2 115 458 1449
^0^0^50 41,0 124 5084 7,8 62 248 785
Р60К120 22,0 107 2354 9,0 54 214 677
N^20^0^20 41,5 137 5686 7,0 69 274 867
N^20^0^50 43,6 85 3706 11,3 43 170 538
N^20^0^80 45,2 77 3480 12,5 39 154 487
Двукисточник тростниковый
Контроль 9,3 783 7282 - 392 1566 4956
Р60К90 20,4 141 2876 5,6 71 282 892
N90^0^0 40,3 278 11203 2,8 139 556 1760
N90^0^20 41,2 206 8487 3,8 103 412 1304
N90P60K150 42,2 107 4515 7,3 54 214 677
Р60К120 22,7 103 2338 7,6 52 206 652
N120P60K120 43,5 132 5742 5,9 66 264 835
N^20^0^50 45,4 85 3859 9,2 43 170 538
N120P60K180 46,6 72 3355 10,9 36 144 456
Примечание: урожайность - в сумме за 2 укоса, содержание 13Сб - в среднем за 2 укоса (среднее за 2009-2011 гг.)
В зеленой массе многолетних трав на естественном травостое в среднем за 3 года удельная активность 137Сб составила 1106 Бк/кг, в еже сборной - 991 Бк/кг, в овсянице луговой - 962 Бк/кг, в двукисточнике тростниковом -783 Бк/кг. Таким образом, посев многолетних мятликовых трав уменьшал содержание 137Сб в зеленой массе трав по сравнению с естественным травостоем в 1,1-1,4 раза. Наименьшим содержанием 137Сб в зеленой массе среди видов многолетних трав отличался двукисточник тростниковый.
Внесение Р60К90 понижало содержание 137Сб в зеленой массе многолетних трав в зависимости от вида от 5,6 до 7,6 раза по сравнению с контролем. Полученные зеленые корма по содержанию в них 137Сб не соответствовали ве-теринарно-санитарным требованиям (100 Бк/кг).
Внесение N90 в дополнение к Рб0К90 повышало содержание 137Сб в зеленой массе многолетних трав, увеличение соотношения между азотом и калием до 1:1,25 и 1:1,5 не уменьшало содержание 137Сб в кормах до установленного норматива, независимо от видового состава травостоя.
Внесение Рб0К120 способствовало снижению содержания 137 Сб в кормах до пределов, близких к нормативу. Внесение азота в дозе ^20 в дополнение к Р60К120 приводило к повышению содержания 137Сб в кормах. Увеличение доз
калия в составе ^20Р60 (соотношение №К = 1:1,25 и 1:1,5) позволяло получать корма, соответствующие ветеринарно-санитарным требованиям, независимо от вида травостоя.
Гарантированное получение зеленой массы многолетних трав независимо от видового состава обеспечивала доза ^20Р60К150. Наибольший вынос с урожаем 137Сб происходил при внесении азота в дозе 90 кг при соотношению к калию как 1:1, однако увеличение доз удобрений при сохранении соотношения снижало вынос радионуклида и увеличивало урожайность.
Рассматривая цепь движения 137Сб из зеленой массы в продукцию животноводства, следует отметить, что для получения мяса соответствующего СанПиН 2.3.2.107801 (160 Бк/кг), необходимо применять дозу ^20Р60К180, для получения молока соответствующего качества (100 Бк/кг) необходимо применять фосфорно-калийные удобрения или полное минеральное удобрения в дозе ^0Рб0К150, ^20Рб0К120, ^20Рб0К150, N^60^80. При возделывании многолетних трав на сено естественные кормовые угодья были низко продуктивными, урожайность не превышало 2,2 т/га (табл. 2). Посев мятликовых трав в зависимости от вида увеличивал продуктивность на 1,2-1,3 т/га по сравнению с естественным травостоем.
2. Оценка доз минеральных удобрений на движение в цепи «корм (сено) - молоко и мясо - человек»
137
Сs
Вариант Урожайность, т/га Содержание 137Сз, Бк/кг Вынос с урожаем, кБк/га Кратность снижения, раз Активность молока, Бк/л Активность мяса, Бк/кг Доза внутреннего облучения, мкЗв/год
Естественный травостой 2,2 3185 7007 - 159 637 2016
Ежа сборная
Контроль 2,7 2904 7754 - 145 581 1838
Р60К90 5,7 416 2355 7,0 21 83 263
^0Р60^0 9,8 1312 12884 2,2 66 262 830
N90^0^20 10,2 813 8293 3,6 41 163 515
N90^0^50 10,5 404 4250 7,2 20 81 256
Р60К120 5,6 348 1945 8,3 17 70 220
■^120Р60К120 10,8 461 4970 6,3 23 92 292
■^120Р60К150 11,3 334 3758 8,7 17 67 211
■^120Р60К180 11,5 304 3493 9,6 15 61 192
Овсяница луговая
Контроль 2,7 2819 7696 - 141 564 1784
Р60К90 5,6 493 2751 5,7 25 99 312
■^90Р60К90 10,2 1237 12556 2,3 62 247 783
■^90Р60К120 10,6 782 8258 3,6 39 156 495
■^90Р60К150 11,1 389 4306 7,2 19 78 246
Р60К120 5,8 337 1965 8,4 17 67 213
■^120Р60К120 11,1 446 4955 6,3 22 89 282
■^120Р60К150 11,6 337 3909 8,4 17 67 213
■^120Р60К180 11,9 300 3579 9,4 15 60 190
Двукисточник тростниковый
Контроль 2,9 2295 6541 - 115 459 1453
Р60К90 5,9 473 2777 4,9 24 95 299
■^90Р60К90 10,6 1223 12976 1,9 61 245 774
■^90Р60К120 10,9 705 7670 3,3 35 141 446
■^90Р60К150 11,2 359 4017 6,4 18 72 227
Р60К120 6,4 343 2181 6,7 17 69 217
■^120Р60К120 11,3 430 4876 5,3 22 86 272
N120P60K150 11,9 325 3861 7,1 16 65 206
N120P60K180 12,4 282 3494 8,1 14 56 178
Примечание: урожайность - в сумме за 2 укоса, содержание 13/Сб - в среднем за 2 укоса (среднее за 2009-2011 гг.)
Внесение фосфорно-калийных удобрений повышало урожайность сена трав более чем в 2 раза, а азотных удобрений - почти в 2 раза. Увеличение дозы калийного удобрения на 30 кг также способствовало росту урожайности.
В сене многолетних трав на естественном травостое в среднем за 3 года удельная активность 137Сб составила 3185 Бк/кг, в еже сборной - 2904 Бк/кг, в овсянице луговой - 2819 Бк/кг, в двукисточнике тростниковом - 2295 Бк/кг. Посев многолетних мятликовых трав уменьшал содержание 137Сб в сене. Наименьшим содержанием 137Сб в сене среди видов многолетних трав отличался двукисточник тростниковый.
Внесение Р60К90 понижало уровень 137Сб в сене, однако полученные корма по содержанию в нем 137Сб не соответствовали нормативу, увеличение калия на 30 кг приводило к получению корма соответствующего ветеринарно-санитарным требованиям (400 Бк/кг). При соотношении азота к калию до 1:1,25 и 1:1,5 и повышенных дозах удобрений (N120Р60К150, ^2оРбоК18о) содержание 137Сб в корме отвечало ветеринарно-санитарным требованиям. Внесение РбоК12о приводило к получению нормативно чистых кормов. Азотные удобрения увеличивали содержание 137Сб в сене, однако повышенные дозы калия (К15о, К18о)
нивелировали их действия. Наибольший вынос с урожаем 137Сб происходил при внесении азота в дозе 90 кг и соотношение к калию, как 1:1, однако увеличение доз удобрений при сохранении соотношения снижало вынос радионуклида и увеличивало урожайность.
Рассматривая цепь движения 137Сб из сена в продукцию животноводства, следует отметить, что для получения мяса соответствующего СанПиН 2.3.2.1078-о1 (1бо Бк/кг), молока соответствующего качества (100 Бк/кг), необходимо применять дозы М90Р60К150, ^20Р60К120,
N120P60K150, ^2оРбоК18о-
Доза внутреннего облучения при использовании минеральных удобрений находилась в пределах норматива.
Таким образом, получение зеленой массы и сена мятликовых трав, соответствующих нормативу (В.П.13.5.13/06-01) возможно при применении высоких доз калия. Рекомендованное применение минеральных удобрений в соотношении №К = 1:1,5, не всегда приводило к получению качественных кормов, более высокие дозы калия увеличивают эффективность азота. Для получения продукции животноводства, соответствующей СанПиН 2.3.2.1078-01, доза равна N120Р60К180-
