Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 ЛУГОВЫМИ ТРАВАМИ ПРИ АЭРАЛЬНОМ И ПОЧВЕННОМ ПОСТУПЛЕНИИ РАДИОНУКЛИДА

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 ЛУГОВЫМИ ТРАВАМИ ПРИ АЭРАЛЬНОМ И ПОЧВЕННОМ ПОСТУПЛЕНИИ РАДИОНУКЛИДА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА, И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

^. ЬО Яя правах рукописи

Слава Константиновна ФИРСАКОВА

НАКОПЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 ЛУГОВЫМИ ТРАВАМИ ПРИ АЭРАЛЬНОМ И ПОЧВЕННОМ ПОСТУПЛЕНИИ РАДИОНУКЛИДА

; Специальность 06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1!)74

Работа выполнена со Всесоюзном ордена Трудового Крас-1м:о. Знамени научно-исследовательском институте кормов им. 13. Р. Вильяме;). , : ■

Научный руководитель -^-доктор биологических наук Н. А. Корнесв.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Е. В. Юдинцева, кандидат биологических наук Э. А. Муравин.

Ведущее учреждение — факультет почвоведения Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.

Автореферат разослан « гТГ. ,» .

; Защита диссертации состоится « 197_3, г. в « час. на заседании Ученого совета факуль-

тета агрохимии и почвоведения ТСХА. корп. 17. -

С диссертацией'можно ознакомиться .'в ЦНБ. ТСХА.

Просим Вас принять личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв по даному автореферату но адресу: 125008, Москва А-З, ул. Тимирязевская, дом ■ 47, корпус 8, Ученый совет ТСХА.

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах.. : -'.

Учены Л. секретарь Совез^- /1-х"_

академии с ' ^^^ .■

Ф. А.

Девочкнн

Широкое применение атомной энергии в ■ производстве, науке и технике обещает дать человечеству огромные выгоды* но использование это» энергии пока еще связано с опасностью загрязнения сельскохозяйственных земель,^ вод и других природных объектов радиоактивными продуктами деления ядер тяжелых элементов.

Известным советским ученым академиком В. М. Клечконским н его сотрудниками было высказано предположение, что при загрязнении внешней среды продуктами распада ядер тяжелых элементов, стронций-90 окажется одним из наиболее опасных радионуклидов, так как он "обладает способностью легко мигрировать во всех звеньях экологических .н пищевых цепей и в конечном счете интенсивно накапливаться в минеральной части скелета человека и животных, облучая кроветворные органы.

Естественные и сеяные сенокосы-и пастбища являются важным звеном биологической цепи, по которой радиострон-цнй переходит в организм сельскохозяйственных животных "и далее через продукцию животноводства — к человеку,- Этим п определяется степень актуальности изыскания приемов, способствующих снижению загрязнения стронцнем-90 растительности лугов.

■ - В настоящей работе представлены материалы исследований по изучению закономерностей перехода стронцня-90 в растения лугов при аэральном н почвенном лутях его поступления, предлагаются реальные агротехнические:путн-ограничения вовлечения этого 'радионуклида из почвы в растении с одновременным улучшением кормовых угодий, -

В задачу исследований входило:

1. Определить размеры задержания., жидких выпадений стронция-90 травостоем суходольного. луга':и выявить зависимость задержания раствора стронция-90 от величины капель выпадающих осадков и биомассы травостоя.

2. Установить продолжительность периода полевых полупотерь стронция-90, задержанного травостоем.

3. Изучить закономерности накопления стронция-90 в растениях суходольного луга, пойменного, луга и низинного тор-

ЦсзтраЕыс.иГ". : ¡.I Г<:|бл комка Кокжсч'л! ,1 Сслыоз,

¡£ Л. Т|Г'йрЯЭ(Ы1 с"

финики нечерноземной зоны в зависимости от свойств почвы п времени нахождения радионуклидов в почве и дернине.

4. Проверить эффективность широко распространенных приемов улучшения лугов и пастбищ (фрезерование или перепашка с посевом травосмесей) на снижение поступления радионуклида стронции в кормовую продукцию луговых угодий. ■

Я. Рассчитать коэффициенты пропорциональности и нормированные по кальцию комплексные показатели Клечков-ского для возможного прогнозирования уровня загрязнении стронцием-90 пастбищного корма.

Материалы н методы исследований

Опыты по определению размеров загрязнения травостоев суходольного луга стронпнем-90 при некорневом поступлении радионуклида проводили в течение 1970—1972 гг.

В опытах использовали естественные злаково-разнотрав-ные и сеяные бобово-злаковые травостои I года жизни. На естественном суходольном лугу Центральной экспериментальной базы ВНИИ кормов вырезали пласты дернины квадратной формы, размерами 30 смХЗО смХШ см п помещали в металлические сосуды такой же формы.

Сеяные травостои создавали путем посева в такие же сосуды, наполненные дерново-подзолистой почвой, б обо в о-злаковой травосмеси.

Загрязнение растении радиоактивным раствором строн-ция-90 проводили в фазу пастбищной спелости травостоев при высоте растений 10—15 и 15--20 см.

'Нанесение раствора стронцня-90 проводили двумя способами: крупными каплями и мелкими каплями дождя и тумана. Имитацию радиоактивных осадков в виде крупных дождевых капель осуществляли с помощью стеклянной ленки, с диаметром отверстий 0,55 мм, а осадков п виде мелкого дождя и тумана — с помощью форсунки в специальной камере. - -

В опытах 1970 и 1971 гг. при имитации радиоактивных осадков в виде крупного дождя расход раствора на 1 ма составлял 1500 мл с удельной активностью 0,01 микрокюри стронция-90 в мл, при имитации мелкого дождя и тумана, соответственно, 750 мл/м2 и 0,02"микрокюри стронцня-90 в мл, В опыте по> определению скорости полевых полупотерь при обоих способах нанесения радиоактивного раствора расход воды составлял 1500 мл/мг с удельной активностью ' 0,05 мнкрокюрн/мл.

Величину иревоиачалыюго задержания стропция-90 тра-ностоямп определяли путем измерения радиоактивности ра- .2 . '

стнтельноіі массы, срезанноіі чзроз сутки после нанесення раствора ралиостронцня на высоте 4—5 см от почвы. В опыте по определению периода полевых полупотерь растения тля анализа срезали через сутки после нанесення стропцня-90 (контрольный учет), через 10 и 20 дней после контрольного > чета. " ... ,

Период полупотерь рассчитывали по. формуле;

где К — постоянная потерь, рассчитанная по формуле:

2.302 Пе? Ар—1й до

Ло—активность травостоя в нКп/г через сутки после нанесения раствора стронция-90^

А] —активность травостоя в нКп/г через время I;

I — 10, 20 дней.

Изучение поступления стронцня-90 п луговые растения из почвы проводили в микрополевом опыте на 3 типах почв; дерновоиодзолистой (суходольный луг), низинной торфяной (низинный торфяник), пойменной аллювиальной (пойменный луг). Для эксперимента отбирали почву на естественном суходольном лугу Центральной экспериментальной базы ВНИИ кормов, в заповеднике Центральной торфо-болотной станции в пойме р. Яхрома и на естественном пойменном лугу Де-дннопской опытной станции в центральной пойме р. Оки.

Почвы резко различались по своим "агрохимическим свойствам.- Дерново-подзолистая почва суходольного луга имела рН солевой вытяжки гидролитическую кислотность — 10,4 мэкв/100 г почвы, содержание обменного кальция — 3,57 мэкв/100 г почвы; низинная торфяная—имела рН солевой вытяжки 6,3. гидролитическую кислотность 27,6 и содержание обменного кальция 55,4 мэкв/100 г почвы, а пойменная-аллювиальная, соответственно 7,1; 0 и 24,7 мэкв/100 г почвы.

На месте отбора почвы вырезали монолиты размерами 50X50X50 см3 без нарушення дернового слоя и закладывали в металлические контейнеры ..таких же размеров с выдвижным дном н отверстиями'для циркуляции воды.

Опыт заложен в четырехкратной повторности, летом 1970 года. Площадь 1 микроделянки 0,25 м* Стронцнй-90 наносили на дернину из расчета 288 микрокюри/м2.

В опыте изучали влияние коренного улучшения естественных лугов, загрязненных выпадениями стронция-90, на снижение поступления радионуклида в пастбищный корм. В качестве п) иемов коренного улучшения применяли: фрезеро-. ванне дерннны на глубину 10 см н вспашку луга плугом с предплужниками на глубину 18—20 см с дальнейшим носе-

з

вом бобово-злаковой травосмеси (из-за малых размеров делянок приемы обработок почвы имитировались).

На суходольном лугу дополнительно к обработкам почвы вносили известь но полной гидролитической кислотности для проверки эффективности известкования па снижение поступления стронцня-90 в луговые травы.

На контрольном варианте при естественном состоянии луга все нанесенное количество' радностронцня находилось па поверхности, после фрезерования стронций-90 размещался п слое почвы 0—10 см, после вспашки—в слое 15—20 см.

Учет травостоев проводили при достижении ими пастбищ-нон спелости; высота срезания трав — 5 см от поверхности почвы.

Определение содержания стронцня-90 в растительных образцах проводили на радиометре типа Б-2 торцовым счетчиком Т-25-БФЛ. Содержание кальция в растениях определяли нламенно-фотометричеекпм методом (Д. М. Алексеепа 1965 г.). При проведении математической обработки получен ных данных определяли ошибку средней арифметической, рассчитывали коэффициенты корреляции, методом днеперенн ■находили НСР между вариантами (Б. А. Доспехов, 1967 г.;, Рассчетным путем устанавливали коэффициенты пропорциональности поступления стронцня-90 в растения некорневым н корневым путем и нормированный по кальцию комплексный показатель Клейновского.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Некорневое поступление стронцня-90 и луговые растения

Результаты наших экспериментов по определению размеров некорневого задержания раствора стронция-90 травостоями суходольного луга показали, что в зависимости от величины урожая п степени дисперсности наноснмого раствора травостоями задерживалось от 9,6 до 57,0% стронцня-90 (таблица 1).

С увеличением урожая травостоя возрастает и величина задержания раствора стронция-90. .

Проведенные расчеты. показали, что между величиной надземной биомассы травостоев и величиной первоначального задержания радиостронция существует прямая взаимосвязь, которая выражается коэффициентами корреляции ;более 0,9 с высокой степенью достоверности.

При нанесении раствора стронция-90 на травосмеси крупными н мелкими каплями,дождя степень загрязнения растений возрастает с уменьшением величины капель в 1,9— 3,0.раза.

Размеры загрязнения растений находятся в. прямой да-

Урожай травостоев (в г сухого вещества/сосуд) и величина первоначального задержания' строицня-90 травостоями суходольного луга (в процентах от нанесенного количества)

( у рож а Л \ \ задержано /

1970 г. 1971 г.

. Способ нэиесеини естественный естественный сеяный

радиоактивного раствора высота травостоя (в см)

10-15 15-20 10—15 15—20 15-20

Имитация крупных ка- »,4±0.3 П.4±І,;Ї 8,6 ±1.0 12,7=Ы,5 І7.0ІІ.2

пелі. дождя..... 9,6 13,2 10,5 ■ 16,5 23,2

Имитации мелких капель 8',2±0.7 12,б±: 1,3 25.2 ±3,3

дождп и тумана . . . 30,0 / 31,5 ->7,0

висимоети от количества радиоактивного материала, пыиав-шего на сельскохозяйственные угодья. Поэтому для прогнозирования уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции стронцием-90 важно зйать коэффициенты некорневого поступления в растения этого радионуклида. В радиобиологической литературе для прогнозирования принято использовать коэффициенты 'Пропорциональности., Их значение получают кок частные от деления стронциевых единиц в растениях на уровень загрязнения площади стронцием-90 в милликюри на 1 км2,

■ Т а б л и ц а . 2

Значения коэффициентов пропорциональности для луговых растении при некорневом поступлении стронция-90

Способ нанесення радиоактивного раствора

1970 г. 1971 г.

Ботанические сея-

естественный группы естествен ныЛ ный

травостои травостои траво-

стои

высота растений (в см}

10—15 1 15—20 10—15115—20115—20

Имитация крупных 137 * 151 Злаковые 162 180 133

капель Бобовые _ — 58

Имитация мелких Разнотравье 128 94 —

капель дождя.и __ Злаковые 585 491 329

тумана Бобовые — — 75

Разнотравье 351 1С8 —

Рассчитанные коэффициенты пропорциональности при некорневом загрязнении луговых трав имели для разных групп растений при нмнтацип крупных дождевых капель от 58 до 180 с. е., а при нмнтацнн мелких капель дождя от 75 до 585 с. е. на 1 мпллнкюрн/км2 выпадений стронция-90. Наиболее низкие значении коэффициентов пропорциональности получены для бобовых трав, характеризующихся высоким содержанием кальция, а наибольшие значения этих коэффициентов отмечены для злаковых трав, растительные тканн которых бедны кальцием.

Для злаковых трав коэффициенты пропорциональности при нанесешш радиоактивного раствора в виде мелких капель и 2,5—3,5 раза выше, чем при нанесеннн раствора крупными каплями, для разнотравья — выше в 1,8—2,8 раза, а для бобовых трав при разных способах опрыскивания получены близкие значения коэффициентов пропорциональности:

В эксперименте по установлению периода полевых полупотерь содержание стронция-90 в растениях определяли через сутки, через 10 н 20 дней. Эти данные приведены в таблице 3.

Таблица 3

Содержанке стронция-90 в растениях мносолетнкх трав после нанесения радиоактивного раствора (нан о кюри/г сухого вещества)

Срок учета 13 оптические Естественный травостой Сеяный травостой

травостоя группы крупные капли . крупные капли мелкие капли

1. Контроль Злаковые Бобовые Разнотравье Травостой в среднем 68,2 ± 9,4 88,7 ± 9,5 110,0*14,0 89,1'± 8.3 37,9±1,9 , '45„2±6,2 4 4,0 ±5,6 46,5 ± 1,8 76,3±2,6 71,4 ±3,9

2. Через 10 ЛИС ft Злаковые Бобовые Разнотравье Травостой в среднем 19,2d: 2,2 42,3± 4,4 61,6±14,2 31,9± 6,3 9,7±0,6 17,3±6,5 .'-15,8±5,0 16,6± 1,5 21,8 ±2,3 23,8 ±3.4

3. Чегез 20 дней Злаковые Бобовые Разнотравье Травостой в среднем 11,7± 2,2 36.4 ±14,7 35,2± 0,4 25.5 it 0,7 6,5+1,] 14,9±0,1 13.4 ± С, 1 i6,3—2,1 22,4 ±4,9 21,2±3,5

Первоначальное содержание стронция-90 у различных видовых групп трав неодннаково. Наибольшее количество стронцпя-90 на единицу воздушно-сухого веса обнаружено б

и естественном травостое у разнотравья, злаковые и бобовые травы имели меньшую удельную активность. В сеяном бобо-во-злаковом травостое содержание радйостронцня было значительно выше при нанесении раствора мелкими каплями, чем. при разбрызгивании его крупными каплями.

Удельная активность всех видовых групп травостоя снижалась через каждые 10 дней. Уменьшение содержания стронция в травостое происходило в связи с нарастанием биомассы, за счет смыва с листьев осадками и 'под действием других внешних факторов.

При расчете продолжительности периода полевых полу-нотерь оказалось, что, снижение удельно)*! активности растении в течение первых 10 дней после нанесения раствора стронция-90 происходит за 6,2—6,7 суток. В последующие 10 дней скорость нолупотерь стронцпя-90 резко снижается. Рассчитанные для этого интервала времени (10—20 дней) периоды нолевых нолупотерь составляют от 30,1 до 57,7. суток.

Уборка загрязненного травостоя в контрольном варианте ..атого опыта при условии однократного выпадения осадков, содержащих стронцнн-90, оказала положительный эффект па снижении содержания радионуклида в отаве. Так, если в естественном травостое контрольного варианта содержалось 89,1 нКи/г сухого вещества стронция-90, то в отаве этого травостоя было 7,03 нКн/г радностронция. В сеяном бобово- ^уУУ^/^л злаковом травостое содержалось 44,0 нКи/гЛГрП нанесёШШ ' ' раствора рндонуклнда крупными н мелкими, каплями, а » отаве этих травостоев, соответственно, 9,8 п 3,7 нКн/ стронция-90. Таким образом, содержание стронция-90 в отапе было ниже н 4—18 раз, чем в основном травостое. Это позволяет считать, что незамедлительное скашивание травостоя, загрязненного выпадениями стронция-90, будет эффективным приемом, снижающим поступление этого радионуклида в отаву. - ,

Поступление стронция-90 из почвы в растения лугов

Изучение поступления стронцпя-90 в пастбищные растения из почвы проводили на суходольном лугу! пойменном лугу и низинном торфянике.

Приведенные в таблице 4 данные показывают, что наиболее интенсивно накопление этого радионуклида 'настбшцны-мн травами происходит на суходольном лугу. Уровни загрязнения трав стронппем-90 на низинном торфянике и пойменном лугу сравнительно близки.

Наиболее высокая концентрация стронция-90 в луговых растениях естественных травостоев отмечена в 1 год проведения опыта. В последующие годы происходит значительное

Таблица (

ее

Загрязнение луговых трав стронценм-90 (в стронциевых единицах) в среднем за периоды вегетации

Суходольный луг Низинный торфяник Пойменный луг

Варианты опита Группы трав 1970 г. 1971 г. 1972 г. 1970 г. 1971 г. 1972 г. . 1971 г. 1972 г.

1. Контроль (естественное состояние) Зал ужение после; Злаьояые Бобовые Разкотрав. 4Ш>± 3 2526*160 2243± 97. 1084+182 2481 ±136 1608±102 7У0= 36 1249±153 67 3221= 6< 525±103 808= 30 ШХЗ±.61 4 76 ±93 С18+53 398=39 240±51 349 ±29 002^ 128 815*. 98 279± 44 230=31 361 ±59 127=2(

11. Фрезерования Злаковые Бобовые 841±110 1180± 19 726= 65 " 838±102 476± 41 324± 32 235= 13 234;± 10 185=13 138±П 1 о5± 8 1Г>0= 8 235± 6 173± 37 166±16 111 = 19

III. Фрезерования -с известкованием Злаковые Бобовые 383± 29 436 ± 57 Э02 ± 1 340= 15 253± 25 235+ 16 — — — * '

IV. Вспашки Злаковые Бобовые 586± 11С 809+174 603±92 525± 45 288= 30 263± 16 137± П 106= \г 108=36 62 ± 6 Т2± 5 65± 5 166± €9 229±112 107± 19 78± 7

V. Вспашки с известкованием Злаковые Бобовые 319± 23 597±186 333± 35 327± 40 211+30 190± 6 — — шяя —

НСР Злаковые 2517 2С4 51 918 90 30 — 63

1>=0.95 !кбовые 345 207 266 105 138 48 — , 105

снижение поступления радпоетронция [з естественные травы лугов, причем тенденция к снижению накопления радиострон-ння злаковыми травами выражена значительно резче, чем бобовыми, что, очевидно, связано с характером размещения в почве корневых систем у этих видов растении. Уменьшение накопления стронция-90 п последующие годы связано с вертикальной миграцией этого радионуклида по профилю почвы и снижением его биологической доступности.

Фрезерование дерннны и вспашка луга с пересевом трав оказали значительное положительное действие на снижение поступления в пастбищный корм стронцня-90. Особенно велика эффективность этих приемов в первый год проведения опыта. Так, ^на суходольном, лугу злаковые травы после фрезерования содержали стронция-90 в расчете на стронциевые единицы в 5,7 раза, а после вспашки—в 8,2 раза меньше, чем злаковые травы естественного травостоя. Бобовые травы этих вариантов содержали стронция-90, еответстненно, в 2,1 н 3,1 раза меньше, чем бобовые травы естественного травостоя. Внесение извести одновременно с коренным улучшением суходольного луга увеличивало эффект снижения поступления стронцня-90 в злаковые трапы еще в 1,8—2,2 раза, а в бобовые— в 1,3—2,7 раза.

На третий год проведения опыта злаковые травы контрольного варианта суходольного луга накопили стронцпя-90 в стронциевых единицах и 6,0 раз, а бобовые — в 2,0 раза меньше, чем в первый год. На вариантах с обработкой суходольного луга без известкования в 1972 году злаковые травы содержали радпоетронция в стронциевых единицах в 1,7— 2,6 раза, а бобовые в 3,8—4,6 раза меньше, чем травы естественного тра'востоя. На участках, где в момент обработки почвы применяли известкование, поступление стронция-90 в пастбищные травы ниже, чем на нсизвссткованных.

Самый высокий эффект снижения накопления стронция-90 Отмечен в первый год эксперимента у злаковых трав низинного торфяника. Фрезерование и вспашка луга способствовали 13,7—23,5-кратному уменьшению поступления радностронцня в пастбищные злаки.

На третий год эксперимента злаковые травы естественного травостоя низинного торфяника содержали в 8,0, а бобовые— в 2,2. раза меньше стронция-90, чем в первый год проведения опыта. Злаковые травы вариантов с обработкой почвы ннзннного торфяника имели в 2,9—5,5 раза меньше размеры загрязнения стронцня-90 по сравнению с контрольным вариантом, а бобовые — в 1,8—3,7 раза. Подобное накопление стронция-90 было характерно и для трав поименного луга.

Таким ■ образом, ежегодно снижается поступление радиостронция в естественные травы суходольного луга, поймеи-

ного луга и низинного торфяника. Однако" Острым и эффективным приемом, уменьшающим концентрацию этого радионуклида в пастбищном корме, .является улучшение лугов путем фрезерования или перепашки дернины с последующим посевом бобово-злаковой травосмеси. Положительное действие этого приема отчетливо г проявляется, даже на третий год эксперимента. .... .

Травы низинного торфяника и пойменного луга накаплн-^ пали из почвы меньше стронцня-90, чем травы суходольного луга,1 при одинаковой плотности загрязнения территории этим нуклидом. .....

С целью выявления" возможностей прогнозирования размеров загрязнения пастбищного-корма стронцнем-90 при поступлении его из дернины и почвы были рассчитаны коэффициенты пропорциональности и-нормированные по кальцию комплексные показатели Клечковского. г-, . .

Представленные в таблице 5-коэффициенты; пропорциональности для ботанических'групп трав.иа различных вариан- ■ тах опыта трех тлпов*глугов позволяют отметить, что наиболее высокие размеры -перехода стронция-90 из сточвы'в растения характерны для суходольного луга.- Наибольшие значения ' коэффициентов пропорциональности на вариантах опыта этого луга отмечены в первом году проведения эксперимента, когда наблюдали и самое высокое загрязнение пастбищного корма, стронцием-90. Эти значения для естественных трав су-' ходольного луга выше, чем представленные в материалах Комитета по использованию атомной энергии при ООН н Полученные в период наблюдений за глобальными выпадениями, Значеннн коэффициентов пропорциональности для естественных трав низинного торфяника и пойменного луга, а также для сеяных трав имеют близкое сходство с величинами этих коэффициентов, наблюдаемых в период глобальных выпадений стронция-90. 1

Таким образом, значения коэффициентов пропорциональности, полученные в данном эксперименте, "можно использовать для прогнозирования накопления стронция-90 растениями лугов нрн загрязнении этим нуклидом территории и для оценки эффективности испытанных приемов, снижающих поступление этого радионуклида :нз почвы в растения лугов. Заслуживает внимания то обстоятельство,-что на почвах, различных по содержанию, но богатых'обменным кальцием (торфяная— 55,4, пойменная аллювиальная — 24,7 мэкв/100 г поч-вы)< получены близкие:,значения коэффициентов пропорциональности. V" V : ..

Кроме коэффициентов'пропорциональности , для оценки размеров перехода стронцня-90 из почвы ;в растения начинает широко применяться • нормированный по кальцию ком-

Значения коэффициентов пропорциональное!к для групп трав при почвенном поступлении стронция-90 (по данным Iучетов)

Суходольный луг Низинный торфяник Пойменный л\т

Варианты опита Группы трав 1S70 г. | 1671 г. 1972 г. 1S70 г. 1371 г. !С72 г. 1?7| г. 1972 г.

I. Контроль (естественное состояние) Злаковые Бобоада 1'азнотр, (6,6 10,0 8,0 ■1.7 9.1 0,2 2.7 5,2 2.8 П.1 1,8 2.8 ■ J 1.6 2.4 2.0 1,3 1,3 из 2.4 1,1 1,2 1.3 0.7

Зал ужение после:

И. Фрезерования . . , Злакоэые Бобовые 2.0 4,3 2,1 3.3 1,7 1.2 0.S 0J 0,7 0,0 0.5 0.4 0,8 0,7 0,0 0,5

111. Фрезерования с швест-кояанием ...... Злаковые Бобовые !,4 1,7 1.2 1,3 0,8 0,9 — — — — —

IV. liciiauwi...... Злаковые Бобовые ¡.7 2,3 1,6 '¡.О 1.1 0,8 0,5 0,1 0,3 0.2 0.3 0.2 ■- 0,8 1,1 0,2 0.3

V. Вспашки с известкованием ........ Злаковые Бобоеке 1,2 1.5 1.1 1.3 0,7 0.0 — — — — —

илекснын показатель Клечковского, учитывающий содержание в почве обменного кальция. Его рассчитывают ; но формуле ..„.' . _ . \ 5

т,___с. е;; в растениях-__

(мКи Уг—90/кма)/(мэкв СаЛСО г пэчвы) Комплексные показатели Клечковского, представленные в таблице 6,„рассчитаны для вариантов опыта без известкования.

Данные таблицы б свидетельствуют о том, что имеется некоторое несоответствие размеров загрязнения луговых трап стронцнем-90 в стронциевых единицах и значениями показателей Клечковского, Растения' суходольного луга, почва ко--торого содержит 3,57 мэкв обменного кальция на 100 г,, имеют наиболее высокое загрязнение'стро'нцнем-90, а показатели Клечковского для них. получены самые низкие и варьй-рушт но годам на улучшенных участках, где стронцнй-90 перемешан с почвенным кальцием, от 3,6 до 10,5 для злаковых трав и от 3,3 до 14,8 — для бобовых.

На низинном торфянике (55,4 мэкв/100 г почвы обменного кальция) растения загрязнены' стронцием - по стронциевым" единицам значительно меньше, чем на суходоле, а. значения показателей Клечковского намного выше и колеблются-по годам на улучшенных участках от М,9 до 45,2 как для-злаковых, так и для бобовых, растений. Некоторое противоречие в значениях комплексных показателей Клечковского проявляется нрн сравнении этих величин для низинного торфяника и пойменного луга -{содержание обменого кальция в почве последнего 24,7 мэкв/,100 г). По загрязнению в стронциевых единицах растения этих лугов довольно близки, а при сравнении показателей'Клечковского видно, что'для растений пойменного луга их значения ниже, чем для: низинного торфяника. Это противоречие, по-видимому, можно объяснить различным, но достаточно высоким содержанием в почвах обоих лугов обменного кальция (55,4 и 24,7 мэкв), разница между которыми отражается на численных значениях-коэффициентов, но мало влияет на величину поступления стронцня-90 в растения из почвы. . "

Известно, что размеры перехода стронцня-90 из почвы и растения находятся в обратной зависимости от содержания обменного кальция в почве. Однако такая-завнспмость четко прослеживается в определенном интервале величин, содержания обменного кальция в почве, за пределами которого пропорциональность нарушается. Исследованиями Кварацхелна 'и Арнаутова (1967), Гулякина,: Юдинцевой и Макаревнч (1971) показано, что" в почве существует «кальциевый барьер», за которым дальнейшее «разбавление» стронцня-90 кальцием малоэффективно. Аналогичное заключение выте-

Значения комплексных показателей Клечковского для различных групп трав 1

в среднем за периоды вегетации по годам ___

Суходол! ный луг Низинный торфяник Пойменный л\т

Варианты опыта Группы трав 1970 г. 1971 г. 1972 г. 1973 г. 1971 г. 1972 г. 197! г. 1972 г.

Зал ужение после:

15. Фрезерования . , . Злаковое 10,3 9.1 6.0 15,2 3),5 26,0 20.2 14,3

20,1 10,0 П.7

Гк-богые 14,8 10,5 4.0 45.0 26,0 25.0 14,9 9,0

20.3 11,7 11,3

IV. Вспашки...... Злэковме 7,3 7,5 3,0 20,8 13,8 14,3 9,2

11,9 А( СЛ

10.! 6,6 20.4 11,9 12.5 19,7 6,7

Бобовые 3.3 9.2 5,4 5,0

Примечание. Для торфяника в числителе приведено значение показателя Клечковексго, рассчиганнсто по фактическому содержанию обменного кальция з почве — 55,4 мэкв, а а знаменателе по >словпояу — 25 мэкв на 100 г печвы.

кает из работы Клечковского, Федорова и др. (1973). По мнению ряда авторов (Гулякнн'н др., 1971; Клечковскнй и др., 1973), количественно этим барьером можно считать содержание 25 мэкв обменного кальция на 100 г,почвы. Полученные автором материалы по уровням загрязнения трав низинного торфяника и пойменного луга можно рассматривать как еще одно подтверждение справедливости этого мнения. - :

Размеры загрязнения трав низнниого^торфяннка и пой- ; менного лугов, выраженные в стронциевых-единицах, были одинаковы, а показатели Клечковского для трав торфяника 'в два и более раз выше,, чем *для пойменного. Хотя в почве пойменного луга содержится в 2 раза меньше обменного кальция, чем в почве торфяника, ло.его количество достаточно-велико — 24,7 мэкв на 100 г ;,почвы, т. е; "соответствует тому пределу, после которого нарушается пропорциональность размеров перехода радностронция пз .почвы в растения. В почве низинного торфяника содержится 55,4 мэкв обменного кальция на 100 г, но, по-видимому, количество обменного калытя свыше 25 мэкв нейтрально по отношению к строн-цню-90 и не препятствует ограничению' поступления радностронция в растения. Если пересчитать величины комплексных показателей для растений, выращенных на торфяной •почве, подставляя в формулу-не 55,4 мэкв Са.а 25 мэкв,-то полученные значения показателей Клечковского приближаются к величинам этих коэффициентов, рассчитанных для трав пойменного луга. ~ :

На основании имеющихся в литературе материалов и собственных исследовании можно считать правомерным при расчете комплексного показателя Клечковского для растений, выращенных на почвах, обеспеченных обменным кальцием свыше 25 мэкв на 100 г, вместо';-фактического содержания этого элемента в обменной форме использовать условную величину— 25 мэкв кальцня на* 100;г почвы.

Для целей прогнозирования поступления стронция-90 из почвы в растения коэффициент пропорциональности является более удобной и более объективной величиной. Применение комплексного показателя Клечковского на естественных лугах встречает определенные затруднения, так-как основная часть радностронция на этих угодьях сосредоточена в дернине и изолирована от обменного кальция почвы.

.Выводы," -. - - ■ с 1. При вшгадеинн с осадками радиоактивного стронция растительностью суходольного луга может задерживаться от ..9 до 57% радионуклида; , '¡Ч"- '

-2. Величины задержания стронция-90, травянистой луго-• .1 4 " '

ной растительностью находятся в прямой зависимости от урожая трав и в обратной — от размера капель радиоактивного раствора.

3, Потерн радпостронция травостоем суходольного луга наиболее интенсивно происходят сразу после нанесения радиоактивного раствора. Продолжительность периода полевых полупотерь в первые десять дней наблюдении составляла 0,2—0,7 суток, в последующие 10 дней скорость полевых потерь резко уменьшалась и продолжительность периода нолевых нолунотерь возрастала до 30,1—57,7 суток.

-1. Скашивание и удаление трапостон, загрязненного выпадениями стропцпя-90. приводит к уменьшению содержания-этого радионуклида в отаве в 1—18 раз.

Г>, Поступление стропция-90 из дернины п почвы » растс--ння суходольного луга выше, чем в растения низинного торфяника и поименного луга в связи с тем, что дерповоподзо-листая почва суходольного луга бедна кальцием.

0. Максимальное накопление стронцпя-90 растениями естественных лугов отмечено в первый год после нанесения на дернину этого радионуклида. На третий год содержание » растениях радностронцпн в пересчете па стронциевые единицы снизилось в 2—8 раз по сравнению с первым годом.

7. Фрезерование или перепашка естественных лугов, загрязненных стронцпем-90, с дальнейшим посевом многолетних трав являются эффективными приемами, ограничивающими переход стропцпя-90 из почвы в пастбищные трапы. Злаковые травы залуженного суходольного луга накапливали стронцни-90 в пересчете на стронциевые еднишш в 0—15, низинного торфяника — в 13—23, а бобовые травы обоих типов угодий в 2—5 раз меньше но сравнению с растениями естественных травостоев в парный год проведения опыта,

8. Внесение извести в почву суходольного луга, малообеспеченную обменным кальцием, увеличивает положительное действие коренного улучшения луга на снижение поступления стронцпя-90 в кормовые трапы в 1,4—2,7 раза.

9. Значения коэффициентов пропорциональности, рассчитанные для луговых растении при воздушном и почвенном поступлении строипня-90, показывают, что при некорневом загрязнении травянистая растительность содержит на 1 — 2 порядка величии больше радпостронция, чем при поглощении его растениями пз дернины и почвы.

\10. Коэффициенты пропорциональности,, пол ученные в опытах, могут бить использованы для прогнозирования размеров поступления стронцпя-90 в луговые травы при аналогичных условиях загрязнения лугов этим радионуклидом,

11, Величины комплексных показателен Клечковского для растений улучшенных лугов резко возрастают на почвах, со-

держащих более 25 мэкв обменного кальция на ,100 г почвы. 'При-расчете комплексных показателей, Клеяковекого для' растений, возделываемых на почвах, богатых обменным кальцием, следует использовать условную величину — 25 мэкв обменного кальция па 100 г почвы.

Список работ, опубликованных, по материалам диссертации

1. С. К- Фнрсакова, Т. А. Хамидулина. Снижение поступления стронция-90 из почв различных типов в луговые растения. Доклады и сообщения по кормопроизводству, вып. 3, 1972. - 2. Н. Л. Корнеев, С. С. Шапн; Н. В. Кориеева. С. К. Фирсанова. О способах уменьшения поступления в -корма строн-цни-90. Корма, М° 3,1973:

3. Н. Л. Корнеев, С. К. Фнрсакова, Роль растительности лугов' в миграции стронция-90 при некорневом и корневом путях поступления. Теоретические и практические аспекты действия малых доз ионизирующих излучений. Сыктывкар, 1973. ; \ ..."

4. II. Л. Корнеев,'С. К.'Фирсакова.- Некорневое загрязне-. пне луговых растений"1 стронцием-90, Доклады ВАСХНИЛ, № 3, 1974. . '

Материалы диссертации были доложены

1, На Всесоюзном симпозиуме «Теоретические и практические аспекты действия малых' доз ионизирующих излучений». Сыктывкар, 1973. ■ " - ;

2.-На конференции молодых ученых г. Москвы. «Основ: иые проблемы охраны почв»,'МГУ, Москва, 1974! ' ;

Заказ 20Э7,-

Объем 1 п. л.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им, К. Л, Тимирязева 125033, Москва Л-8, Тимирязевская ул., 44 .