Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для 137Cs

Ковалёв, Леонид Андреевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для 137Cs
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для 137Cs"

На правах рукописи

КОВАЛЁВ ЛЕОНИД АНДРЕЕВИЧ

Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для

Специальность: 03.00.16 - экология

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена

в ФГУ Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский» и в Брянской государственной инженерно-технологической академии

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, МАРКИНА ЗОЯ НИКОЛАЕВНА.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор АНДРОСОВ ГЕННАДИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

доктор сельскохозяйственных наук, профессор ПРИЩЕП НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

Ведущая организация,- Комитет по сельскому хозяйству и продовольствию Брянской области

Защита состоится 14 мая 2004 года в 1400 на заседании диссертационного совета Д 120.38.01

в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА, корпус 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской ГСХА.

Автореферат разослан 14 апреля 2004 г.

Просим принятьучастие в работе Совета или прислать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Учёный секретарь. диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

А.И.Артюхов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Анализ современной эколого-геохимической ситуации на земном шаре указывает на ухудшение качества окружающей среды. С особой остротой эта проблема проявилась в последние годы в связи с катастрофой на Чернобыльской АЭС, которая является уникальной по своей масштабности и характеристикам, и наибольшее загрязнение по уровням и площадям приходится на Брянскую область. Учитывая огромные размеры загрязненных территорий и длительность экологических периодов полуочищения почвы от радионуклидов, проблема реабилитации в Брянской области загрязненных земель, как в настоящее время, так и в долгосрочной перспективе будет оставаться чрезвычайно актуальной. Значительная часть выпавших на сушу радионуклидов аккумулируется и трансформируется в почве и становится неотъемлемой техногенной составляющей загрязненных агроэкосистем. Именно почва является вторичным и основным источником поступления техногенных загрязнителей, в том числе радиоактивных, в продукцию растениеводства и далее в организм животных и человека. Стратегия ведения сельскохозяйственного производства в данном регионе определяется решением проблем по получению сельскохозяйственной продукции, отвечающей радиоэкологическим стандартам. При этом оптимизация ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных площадях является одной из наиболее актуальных проблем и требует особого внимания.

Цель и задачи исследований. Цель работы - агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов для создания агрохимических барьеров, обеспечивающих получение сельскохозяйственной продукции, соответствующей нормам радиационной безопасности.

Для достижения цели решались следующие задачи:

• изучить влияние различных агрохимических приемов на продуктивность сельскохозяйственных культур в севообороте;

• выявить влияние различных агрохимических приемов на накопление l37Cs в сельскохозяйственной продукции и её качество;

• провести анализ изменения основных агрохимических показателей почвы в зависимости от доз удобрений и минерального сырья и установить параметры агрохимических барьеров для различных сельскохозяйственных культур;

• установить влияние систематического применения удобрений на состояние баланса питательных веществ в почве в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения;

• определить экономическую эффективность агрохимических приёмов.

Научная новизна и практическая значимость исследований. Впервые в условиях радиоактивного загрязнения Брянской области в севообороте изучены нетрадиционные агрохимические приемы, ограничивающие поступление радионуклидов в продукцию; дана агроэкологическая оценка использования удобрений для создания агрохимических барьеров. Впервые наиболее полно рассмотрены изменения состояния почвенного плодородия при использовании различных реабилитационных мероприятий; разработаны эффективные агрохимические системы для возделывания сельскохозяйственных культур с целью получения экологически чистой продукции и предложены модели агрохимических барьеров для большинства сельскохозяйственных культур.

Исследования проводили в рамках следующих программ: «Ведение сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения на 1989 -1993 гг.», «Комплексная программа научно-практических работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в юго-западных районах Брянской области на 1990-1991 гг.», «Единая Государственная программа по защите населения РФ от воздействия последствий

Чернобыльской катастрофы на 1992-1995 годы и период до 2000 года», «Программа преодоления последствий радиационных аварий на период до 2010 г.».

Исследования использованы при разработке дифференцированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и усовершенствовании защитных мероприятий в агропромышленном производстве зоны загрязнения, а также радиологической и агрохимической службой "России для разработки природоохранных мероприятий, основанных на применении средств химизации в различных почвенно-климатических условиях.

Защищаемые положения:

• динамика агроэкологических свойств почвы в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения;

• модели агрохимических барьеров для '"Се;

• - действие агрохимических приёмов на продуктивность сельскохозяйственных

культур;

• • система агрохимических приёмов, обеспечивающая получение экологически

безопасной продукции растениеводства;

• экономическая оценка реабилитационных мероприятий в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации доложены на Международной научно-технической конференции «Проблемы ведения агропромышленного производства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после Чернобыльской катастрофы период» (г. Брянск, 1999), Брянского отделения Докучаевского общества почвоведов РАН, 1999), на Международной научно-практической конференции «Технологические аспекты производства продукции растениеводства и животноводства (2004), на расширенном заседании кафедры лесных культур и почвоведения Брянской ГИТА (2004) и расширенном заседании специалистов Брянского Центра «Агрохимрадиология» (2004).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах и отражены в 10 отчетах о научно-исследовательской работе.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы для разработки новых технологий выращивания экологически чистой продукции растениеводства на радиоактивно загрязнённых сельскохозяйственных угодьях в сельхозпредприятиях различных форм собственности.

Объём и. структура диссертации. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста, включает 51 таблицу, 28 рисунков, список отечественной и зарубежной литературы из 161 наименования. Работа состоит из 6 глав, заключения, выводов, рекомендаций производственным организациям и приложений на 17 страницах.

Условия и методика проведения исследований

Место проведения исследований. Исследования по теме диссертации проведены с 1992 по 2001 год в СХПК «Красная Ипуть» Новозыбковского района Брянской области на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в стационарных полевых опытах, в 10-типольном севообороте в предполесском ландшафте.

Исследования базировались на фундаментальных положениях экологии (Израэль, 1974; Одум, 1986;) и проводились согласно отраслевых стандартов по проведению полевых опытов с удобрениями (Полевые опыты ..., 1974; Опыты полевые ..., 1988) и с учётом методических подходов и рекомендаций И.В. Гулякина, Е.В. Юдинцевой (1973) и Б.А.Доспехова(1985)

В задачу опытов входило дать агроэкологическую оценку использования удобрений и цеолитов для создания агрохимических барьеров, обеспечивающих получение сельскохозяйственной продукции, соответствующей нормам радиационной безопасности.

Опыты расположены в пространстве и времени. Каждая культура повторяется в двух-трех полях в течение двух-трех лет. Общая площадь делянки на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах составляет 200, а учётная - 50 м2. Повторность опыта 4-кратная, расположение делянок систематическое, чередование культур соответствует 10-польному севообороту. Агротехника возделывания культур на опытном участке общепринятая для данной зоны.

Перед закладкой опыта под циклооткрывающую культуру (картофель) по полной схеме вносились удобрения и мелиоранты. Из минеральных удобрений применяли аммиачную селитру (34%), суперфосфат гранулированный (19,7%), калий хлористый (60%). Одинарные дозы минеральных удобрений вносили из расчёта на получение запрограммированной величины урожая, а также полуторные и двойные дозы на ограничение поступления 137Cs в продукцию. Минеральные удобрения из расчёта на планируемый урожай применяли ежегодно под каждую культуру перед посевом вразброс. Органические удобрения (навоз - 120т/га, торф - 120 т/га), доломитовую муку (3 т/га) и цеолит (5 т/га, 10 т/га, 15 т/га) вносили один раз за ротацию под циклооткрывающую культуру.

Схема чередования культур: картофель - ячмень - кукуруза - овес с подсевом многолетних трав - многолетние травы I года пользования - многолетние травы II года пользования — озимая рожь - вико-овсяная смесь - ячмень - озимая рожь. Сорта культур следующие: картофель - «Новинка»; ячмень - «Гонор»; кукуруза - «Коллективная» (F|); овес - «Скакун»; многолетние травы - тимофеевка луговая; озимая рожь - «Пуховчанка».

Почва опытного участка - дерново-подзолистая легкосутлинистая, сформированная на водно-ледниковых отложениях. Пахотный генетический горизонт почвы опытного участка характеризуется следующими показателями: гумус - 4,39 %; рНсол - 6,0; гидролитическая кислотность - 1,59 мг-экв/100г почвы; сумма обменно-поглощенных оснований — 16,0 мг-экв/100г почвы; подвижный фосфор —433 мг/кг почвы; обменный калий — 178 мг/кг почвы; обменный кальций - 6,7 мг-экв/100г почвы; обменный магний -1,2 мг-экв/100г почвы, плотность загрязнения 137Cs составляет 918,7 кБк/м2.

На всех вариантах опытов до их закладки и в период уборки культуры отбирали смешанные почвенные образцы на глубину 0-20 см тростьевым буром. Образцы основной и побочной продукции растений отбирали при уборке урожая.

Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения замеряли дозиметром ДРГ- 01 Т.

Методы. Почвенные и растительные образцы анализировали в специализированных инструментальных лабораториях Брянского государственного центра химизации и сельскохозяйственной радиологии. Агрохимический анализ почвенных и растительных образцов проводили стандартными методами, принятыми в агрохимической службе России (Петербургский, 1976; Аринушкина, 1980).

Ежегодно после уборки в почвенных образцах со всех делянок опыта определяли содержание подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову в модификации ЦИНАО; рНка - потенциометрически; гидролитическую кислотность - по методу Каппена в модификации ЦИНАО; сумму поглощенных оснований по методу Каппена в модификации ЦИНАО; цезий -137 - спектрометрически на гамма-спектроматрах типа «Гамма - 01С» и «Гамма - плюс» по методике ГНМЦ «ВНИИФТРИ».

Для математического анализа, обобщения и визуализации экспериментальных данных использовали современный аппарат математической статистики (Доспехов, 1985) и компьютерные программы MS Exel 2000, XLSTAT, MS Word 97.

Расчет экономической эффективности - по методу ЦИНАО.

Гидротермический коэффициент рассчитывается по Г.Т. Селянинову.

Климат Брянской области умеренно континентальный с теплым летом и умеренно холодной зимой с достаточным увлажнением, благоприятно сказывается на росте и развитии сельскохозяйственных культур. Сумма активных температур воздуха (выше 10°С) на территории области 2200-2400°С. Годовая сумма солнечной радиации - 90 ккал/см2. Самый холодный месяц - январь (-6,8°С), самый тёплый - июль (19,4°С). Изменение температуры воздуха имеет чётко выраженный сезонный характер. Весна наступает в третьей декаде марта и характеризуется быстрым нарастанием температуры с -1,8°С в марте до +6,7° в апреле и до 14,5°С в мае. Переход среднесуточной температуры через +10°С наступает в начале мая, далее идёт интенсивное нарастание до июля - первой декады августа (Агроклиматический справочник по Брянской области, 1960). В отдельные годы весна бывает затяжной с неустойчивой температурой и с несколькими волнами похолоданий, вплоть до возврата заморозков. Слабые атмосферные засухи наблюдаются каждый год, интенсивные - один раз в 3-10 лет. Чаще всего они бывают в июне, июле.

Среднее многолетнее количество осадков составляет 530-655 мм. Среднее многолетнее распределение осадков по территории области в течение года неравномерное. Максимальное количество осадков приходится на летний период и составляет за июнь-август 216,9 мм. Самый дождливый месяц июль - 77,1 мм.

Погодные условия за годы проведения исследований складывались не совсем благоприятно и отличались большим разнообразием. Из десяти лет три года были в достаточной степени обеспечены влагой (1993, 1994, 1998 гг.), 1992, 1996, 1997 и 2001 гг. были умеренными и 1995, 1999, 2000 гг. - острозасушливыми, особенно 1999 г. Последние годы характеризовались крайне низким запасом продуктивной влаги, летним дефицитом осадков и их крайне неравномерным выпадением. При этом температура воздуха намного превышала среднемноголетние значения.

Одним из факторов, определяющих перераспределение радиоцезия и типоморфных элементов в системе «почва-растение», являются условия увлажнения почвы. Оценку условий увлажнения в годы проведения исследований проводили по гидротермическому коэффициенту (ГТК). Гидротермический коэффициент определяется отношением количества осадков за период с устойчивой среднесуточной температурой воздуха выше + 10°С к сумме температур за этот период (К > 10°С), уменьшенной в 10 раз (табл. 1).

Таблица 1. - Гидротермические коэффициенты в годы проведения исследований

Годы Месяцы За вегетацию

Май Июнь Июль Август Сентябрь

1992 0,4 0,4 0,5 0,5 1,1 0,6

1993 0,3 1,2 2,5 1,0 5,4 2,1

1994 3,0 2,0 0,3 0,9 0,8 1,4

1995 2.6 0,8 0,7 1,5 3,6 1,8

1996 2,9 1,2 1,5 0,2 3,9 1,9

1997 1,5 1,9 2,0 1,0 2,2 1,7

1998 1.7 1,0 2,5 1,7 1,5 1,7

1999 1,9 0,4 1,0 1,2 1,2 1,1

2000 1,9 0,9 4,6 0,5 1,6 1,9

2001 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 1,1

Среднемноголетние данные 1,2 1,3 1,4 1,3 1,4 1,3

Анализ величин ГТК показывает, что в течение всего периода проведения исследований условия увлажнения были удовлетворительные, за исключением 1992 года, когда условия увлажнения были недостаточные для роста и развития растений. Если смотреть по месяцам, то недостаток влаги испытывали растения в летние месяцы 1994 (июль, август, сентябрь), 1995 (июнь, июль), особенно резкий недостаток влаги наблюдался в августе 1996, в июне 1999 и августе 2000 годов.

Результаты исследований

Динамика агрохимических свойств почвы под влиянием средств химизации

Влияние агрохимических приемов на содержание основных элементов питания растений. Определяющими факторами плодородия почвы является повышенная почвенная кислотность, низкая обеспеченность гумусом, подвижным фосфором и обменным калием. Доведение этих параметров почвенного плодородия до оптимальных величин является наиважнейшим фактором получения стабильных высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Результаты проведенных исследований показали, что при длительном применении-различных систем удобрений наблюдается, хотя и незначительное, увеличение содержания гумуса в дерново-подзолистой легкосуглинистой почве по сравнению с контролем, что связано с урожайностью сельскохозяйственных культур, и соответственно, с количеством оставляемых корневых и пожнивных остатков Изучение динамики гумусного состояния почвы (рис. 1-3) выявило уменьшение абсолютного содержание гумуса в почве при применении минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными дозами цеолита к концу ротации севооборота, положительное влияние оказала органо-минеральная система удобрений Применение доломитовой мукой на фоне NPK также не оказало положительного результата, так как известкование увеличивает минерализацию органического вещества.

1991 1993 1995 1997 1999 2001

Рис. 1. Влияние цеолита на содеожание rvMvca

Рис. 2. Влияние NPK на содержание гумуса

Рис. 3. Влияние органических удобрений и доломитовой муки на содержание гумуса

Применение минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными компонентами привело к увеличению кислотности почвы на 0,2-0,3 единицы

рН, кроме контроля и варианта с доломитовой мукой, а также к значительному увеличению к концу ротации севооборота на всех вариантах опыта наблюдается ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе (рис.4 — 6).

Рис. 4. Влияние цеолита на величину рН

Рис. 5. Влияние NPK на величину рН

Рис. 6. Влияние органических удобрений и доломитовой муки на величину рН

Рис. 7. Влияние цеолита на содержание фосфора

В проводимых исследованиях установлено (рис. 7 - 9), что в 10-польном севообороте применяемые дозы фосфорных удобрений, рассчитанные на запланированный урожай, не обеспечивают сохранение созданного уровня фосфатного режима.

Содержание подвижных фосфатов постоянно снижается в севообороте во всех вариантах опыта на 12-33 %, независимо от применяемых систем удобрений, что естественно сказывается на продуктивности возделываемых культур, и соответственно, на накоплении радионуклидов в единице массы продукции.

Рис. 8. Влияние NPK на содержание Фосфора

Рис. 9. Влияние органических удобрений и доломитовой муки на содержание

Необходимо отметить, что содержание подвижных фосфатов в почве в вариантах с ежегодным внесением одинарных, полуторных и двойных доз фосфорных удобрений было одинаковым. Высокие дозы удобрений в данном случае не способствуют улучшению фосфоритного режима почв.

1993 1995 1997 1999 2001

Рис. 10. Влияние цеолита на содержание калия

Рис. 11. Влияние NPK на содержание калия

Изучаемые системы удобрений в севообороте показали (рис. 10 -12), что применение калийных удобрений как в чисто минеральной системе, так и в сочетании с органическими удобрениями и различными дозами цеолита не оказало влияния на увеличение обменного калия в почве. При внесении калийных удобрений в севообороте в дозах, рассчитанных на запланированный урожай, во всех вариантах опыта, кроме варианта с двойными дозами, снизилось содержание обменного калия в почве. Уменьшение обменного калия в почве можно объяснить, по всей видимости, фиксацией его глинистыми минералами и значительной подвижностью в легких по механическому составу почвах.

Рис. 12. Влияние органических удобрений и доломитовой муки на содержание

Результаты проведенных исследований показывают, что применяемые системы не оказали существенного влияния на содержание кальция и магния в почве. Во всех вариантах опыта, кроме варианта с двойной дозой цеолита и доломитовой мукой на фоне КРК, наблюдается уменьшение их содержания в почве.

В наших исследованиях установлено, что все изучаемые приёмы отрицательно влияли на количество обменных катионов. Во всех вариантах опыта наблюдалось уменьшение суммы обменных катионов в почве. В зависимости от применяемых приёмов величина снижения содержания обменных катионов колебалась от 6,2 % (вариант с торфом + КРК) до 35,5 % (навоз + КРК), что может способствовать ухудшению качества продукции.

Определение степени влияния различных агрохимических приёмов на изменение основных агрохимических показателей почвы и установления различий между вариантами проводили методом дисперсионного анализа. Все изучаемые агроприёмы по влиянию на состояние почвенного плодородия .сравнивали с контролем (табл. 2).

Таблица 2. Данные однофакторного дисперсионного анализа (Гтсоо = 4,35)

Группы Показатели

гумус РН Р2О5 к2о Нг Са в

Г*

Цеолит,+ЫРК. 6,37 10,49 4,92 19,58 0,85 1,39 0,15 0,06

Цеолит2+ЫРК. 3,75 13,99 0,51 27,23 1,50 1,40 0,12 0,93

Цеолит5+КРК 6,52 10,32 0,004 26,66 1,11 3,30 0,29 0,018

3,25 3,68 1.17 5,39 0,50 1,69 0,14 0,41

ОТуКи 4,49 8,35 0,027 39,95 0,78 0,63 0,003 0,20

КР2К2 0,78 9,62 0,061 46,78 0,65 0,07 0,22 14,48

Торф+ЫРК 34,75 4,05 одз 25,84 0,92 11,06 0,38 20,21

Навоэ+ЫРК 34,87 4,38 0,79 37,58 0,60 9,41 0,29 2,60

Доломитовая мука+№К 9,30 0,89 0,09 17,22 0,02 4,36 0,80 7,00

Результаты однофакторного дисперсионного анализа указывают на неодинаковое влияние изучаемых агрохимических приёмов на динамику основных питательных элементов в почве. Существенные различия между контролем и вариантами с органическими удобрениями указывают на то, что изменение содержания гумуса определяется их внесением, изменение реакции почвенной среды более прослеживалось при внесении цеолита, независимо от дозы внесения, и полуторных и двойных доз фосфорно-калийных удобрений, содержание калия достоверно изменялось при применении всех изучаемых систем. Динамика фосфора в почве не зависела от применяемых удобрений и минеральных образований, поскольку его поведение в большей мере определяется условиями увлажнения и биологическими особенностями культур. На содержание остальных почвенных показателей (Нг, Са, 8) изучаемые приёмы не оказали практически никакого влияния, что и подтвердилось отсутствием различий между сопоставляемыми группами.

В целом мероприятия, направленные на сохранение и повышение почвенного плодородия, обеспечивают получение максимального урожая сельскохозяйственных культур и одновременно способствуют снижению накопления радионуклидов в растениеводческой продукции и кормах.

Баланс гумуса, фосфора и калия за ротацию севооборота. Исследование баланса гумуса, фосфора и калия в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения почв, является важнейшим условием оценки ведения земледелия, его научного обоснования и получения сельскохозяйственной продукции, отвечающей требованиям санитарных норм.

В 10-польном зерно-травяном севообороте при высоком содержании гумуса для дерново-подзолистых почв (более 4%) с двумя полями многолетних и одним полем однолетних трав к концу ротации во всех вариантах опыта сложился положительный баланс гумуса. Наибольшее влияние на баланс гумуса за ротацию севооборота оказало применение органических удобрений совместно с минеральными (варианты торф +КРК и навоз +КРК), и возделывание в системе севооборота многолетних трав и бобово-злаковой смеси на силос.

Исследованиями установлено, что при высокой обеспеченности дерново-подзолистых почв фосфором (более 400 мг/кг) и повышенном содержании обменного калия (более 170 мг/кг) при систематическом применении фосфорных и калийных удобрений, особенно в повышенных дозах, сохраняется положительный баланс этих элементов в севообороте. Наибольший эффект по балансу этих элементов наблюдается при совместном внесении органических и минеральных удобрений. Наибольшее количество фосфора потребляют многолетние травы I года пользования. При их возделывании независимо от применяемых систем удобрений сложился отрицательный баланс фосфора. Отзывчивы на фосфор кукуруза и многолетние травы II года пользования. При положительном балансе этого элемента абсолютные величины накопления его в почве на различных вариантах в 2-4 раза меньше, чем под другими культурами севооборота.

Аналогичная картина наблюдается при расчёте баланса калия. Высокую потребность в нём в севообороте испытывают кукуруза, многолетние травы, особенно I года пользования, и незначительное его количество накапливается под некоторыми вариантами с многолетними травами II года пользования. Значительное его количество накапливается под овсом, озимой рожью после многолетних трав и ячменём после вико-овсяной смеси.

В целом по севообороту для фосфора и калия сложился положительный баланс при применении всех изучаемых агрохимических приёмов. За 10 лет исследований лучший результат отмечен в вариантах при применении полуторных +168,4 кг/га по фосфору и +288,0 кг/га по калию и при применении двойных доз фосфорных и калийных удобрений +215,0 кг/га РгО} и +387,5 кг/га КгО при совместном внесении органических и минеральных удобрений.

Действие агрохимических приемов на поведение цезия-137 в почве. Результаты проведенных исследований показывают во всех вариантах опыта к концу ротации

севооборота закономерное снижение абсолютного количества радиоцезия в почве, что связано с естественным распадом радионуклидов, биологическим выносом культур и особенностями воздействия. на почвенные процессы. изучаемых средств химизации. Величина снижения варьировала от 219.4 кБк/м2 или 22,5% (табл. 3) в варианте с одинарной дозой NPK до 434,0 кБк/м2 или 38,4% в варианте с двойной дозой КРК.

Таблица 3. - Величина снижения активности почв, %

Показатели Варианты

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Активность "7С5, кБк/м2 (до закладки)• 1006,0 976,3 103 u 1001,2 1081,3 1012,5 1027,8 1019,6 1031,1 1131,0

В конце ротации 704,6 756,9 805,8 749,9 722.3 725,4 704,8 692,4 662,4 697.0

% снижения 30,0 22,5 21,9 25,1 33,2 28,4 31,4 32,1 35,8 38,4

Модели агрохимических барьеров в условиях радиоактивного загрязнения для основных сельскохозяйственных культур.- В настоящей: работе рассматриваются управляемые показатели плодородия почв - содержание гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и кислотность. Эти показатели можно быстро поправить средствами химизации и применением органических удобрений, и тем самым повысить экологическую радиоустойчивость почвенного покрова, и обеспечить, благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, а следовательно, и для снижения поступления радионуклидов в урожай.

Поступление радионуклидов в растения зависит от основных управляемых агрохимических параметров плодородия почв, которые можно расположить в следующей ряд: содержание гумуса содержание обменного калия> величина. рН> содержание. подвижного фосфора. Это явление доказано исследованиями Н.И. Санжаровой с сотр.(1997), А.Н. Ратникова и сотр.(1997), Г.Т. Воробьева и сотр.(2002).

Действие гумуса, обменного калия, почвенной кислотности, подвижного фосфора происходит в сложных комбинациях друг с другом, мы посчитали целесообразным объединить их в агрохимическую антирадиационную модель плодородия почв для основных сельскохозяйственных культур (табл. 4).

Понятие агрохимические барьеры нами введено для обозначения такого состояния почвенного • плодородия, достижение параметров которого резко изменяет условия поступления; радионуклидов в растения, и обеспечивает получение продукции растениеводства, соответствующей требованиям санитарно- гигиенических нормативов.

Таблица 4. - Агрохимическая составляющая моделей плодородия _дерново-подзолистой почвы, загрязнённой137 Cs

Показатели -

Культура

pH(KCI)

агро-хим. барьер

Р2С>5, мг/кг

оптим.

агро-хим. барьер

оптом.

агро-хим. барьер

Гумус

агро-хим. барьер

Оз. рожь

5,5-6,0

5,8-6,6

150-200

250-280

150-200

210-230

1,9-2,3

2,5-3,0

Ячмень

6,0-6,5

6,6-7,0

150-200

220-250

190-220

250-280

2,1-2,5

3,1-3,5

Овес

5,5-6,0

5,8-6,6

120-150

180-200

150-170

200-220

2,1-2,5

2,6-3,0

Картофель

5,1-5,5

5,6-6,3

200-250

280-300

200-300

350-400

2,5-3,0

3,1-4,0

Кукуруза

6,0-6,5

6,6-7,2

150-200

250-300

200-220

250-300

2,5-3,0

3,1-4,0

Одн. травы

5,5-6,0

5,6-6,6

200-230

250-300

180-200

250-300

2,1-2,5

2,6-3,0

Мн. травы

5,1-5,6

5,8-6,6

150-180

200-250

180-200

230-250

2,1-2,5

2,6-3,0

Статистическая обработка экспериментального материала методом множественной-линейной регрессии позволила установить зависимость между величинами

137

агрохимических показателей почвы и накоплением Се в - урожае основных сельскохозяйственных культур (табл. 5). Судя по коэффициенту множественной детерминации (Я2) вариации накопления радионуклида в урожае сельскохозяйственных культур значительно различаются. По мере падения величин агрохимических показателей их влияние на размеры перехода С 8 в продукцию увеличивается даже при высоком уровне плодородия.

Таблица 5. Зависимость содержания "'Ся в урожае сельскохозяйственных культур от состояния почвенного плодородия

Культура Уравнение множественной регрессии Я ^

Картофель У = 129,30 - 2Д2Х* - 14,Юг + 0,19Е - 1,00А 0,39 0,15

Ячмень У = - 74,03 - 5.13Х + 22,29г + 0,03Е - 0.38А 0,41 0,16

Кукуруза У = 1309,1 -59.72Х - 81,65г - 4,01Е - 12.24А 0,58 0,34

Овёс У = 277,19 - 12,37Х - \9,29Ъ - 0,5Е - 3,14А 0,63 0,39

Многолетние травы I г. п. У = - 81,27 - 21.59Х + 60,57г - 2.56Е - 1,22А 0,43 0,18

Многолетние травы II г. п. У = 824,70 + 6,13Х -1182 + 0.43Е - 5,66А 0,50 0,25

Озимая рожь У = - 80,41 - 0.80Х + 16,662 + 1.25Е - 2,09А 0,47 0,22

Однолетние травы У = -992,83 - 87,09Х+265,94г+1,54Е - 9,24А 0,55 0,31

Ячмень У = 55,77 - 2Д9Х - 3,37г + 0,007Е - 0,84А 0,68 0,46

Озимая рожь У = 12,07 - 3,03Х + 3,67г + 0,54Е - 1,81 А 0,70 0,49

* примечание: X - содержание гумуса, величина рН; Е - содержание Р205, мг/100 г

почвы; А - содержание КгО„ мг/100 г почвы.

Влияние агрохимических приёмов на продуктивность сельскохозяйственных

культур

Основные пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур определяются совокупностью применения агротехнических и агрохимических приёмов. При ведении современного земледелия интересы экологии требуют расширенных исследований по оптимизации систем применения < удобрений в целях получения экологически чистой продукции. В условиях радиоактивного загрязнения острейшей проблемой является получение нормативно чистой продукции по содержанию радионуклидов.

Изучение влияния различных агрохимических приемов в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения почв выявило положительное их влияние на урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур.

При применении навоза на фоне ЫРК в среднем за три года прибавка урожая составила 40 ц/га, торфа + NPK - 34 ц/га, двойной дозы фосфорно-калийных удобрений -31 ц/га по сравнению с контролем.

Урожайность зерна ячменя в среднем за три года без применения удобрений составила 16,7 ц/га. Наибольший эффект получен при применении навоза совместно с минеральными удобрениями, прибавка 9,2 ц/га по сравнению с контролем и цеолита| + ОТК- 9,0 ц/га.

Урожайность зеленой массы кукурузы среднем за три года на контроле составила 333,0 ц/га. Применяемые агрохимические приемы оказали существенное влияние на урожайность зеленой массы. Во всех вариантах опыта рост урожайности зеленой массы кукурузы по отношению к контролю составил 1,9-2,3 раза. Наибольший эффект получен в вариантах торф + NPK (прибавка 441 ц/га), цеолитз + NPK (422 ц/га) и навоз + ЫРК (411 ц/га).

Изучение применяемых систем удобрений в севообороте показало, что достоверного влияния их действия на урожайность овса не выявлено. При оптимальных параметрах почвенного плодородия овёс практически не реагировал на внесение удобрений.

Достоверные прибавки урожая зеленой массы многолетних трав как первого, так и второго года пользования получены при применении всех изучаемых систем, кроме одинарной дозы NPK. Наибольший эффект получен при применении. двойных доз фосфорно-калийных удобрений, прибавка зелёной массы трав I г.п. составила 65,6 ц/га, II г.п. 62,6 ц/га. Существенная прибавка была и в варианте с цеолитом 5 т/га + NPK, 60 ц/га.

Действие изучаемых агрохимических приемов оказало существенное влияние на урожайность озимой ржи, возделываемой по пласту многолетних трав. Во всех вариантах опыта получены достоверно значимые прибавки зерна по отношению к контролю. Прибавка от применения удобрений колебалась от 8,1 до 12,7 ц/га. Самые большие прибавки урожая зерна получены в варианте цеолитЛ ЫРК. (12,7 ц/га), доломитовая мука + NPK (12,0 ц/га), и двойные дозы фосфорно-калийных удобрений (11,9 ц/га).

Применение удобрений и цеолитов оказало существенное влияние на урожайность зеленой массы вико-овсяной смеси. Наиболее высокая урожайность зеленой массы (270 ц/га) получена от применения двойной дозы фосфорно-калийных удобрений (прибавка 81 ц/га) и в вариантах цеолитз + ЫРК и торф + NPK (прибавка. 74 ц/га). В системе севооборота значительная роль в повышении урожайности зерновых культур принадлежит предшествующей культуре, а именно, органической массе корневых остатков многолетних трав растений.

Изучаемые системы удобрений оказали положительный эффект на урожайность ячменя. Во всех вариантах опыта наблюдалось увеличение урожая зерна в 1,8... 2 раза по сравнению с контролем. Наибольшая прибавка в среднем за два года получена в варианте цеолит2+NPK (8 ц/га), и в вариантах цеолиту NPK (7,6 ц/га), доломитовая мука + NPK, торф + NPK (7,5 ц/га). Необходимо отметить, что поскольку внесённые вначале ротации органические и известковые удобрения (действие и последействие 4-5 лет) уже не оказывают существенного влияния на продуктивность возделываемых в севообороте культур, значительная роль в их питании, наряду с минеральными удобрениями, принадлежит предшественнику, в данном случае, вико-овсяной смеси.

Рост урожайности зерна озимой ржи наблюдался во исех вариантах опыта. Наибольший эффект получен при применении цеолита) + NPK (прибавка 12,6 ц/га) и торфа с минеральными удобрениями (прибавка 11,1 ц/га).

Одним из показателей, определяющим эффективность применяемых систем удобрений и цеолитов, является продуктивность севооборота (табл. 6), выраженная в зерновых единицах. Анализ полученных данных показывает, что наиболее эффективными были органо-минеральные системы. Максимальное их действие проявилось в первый год внесения под картофель, урожайность с внесением навоза составила 39,3 ц/га з.е., с применением торфа - 37,8 ц/га з.е.

На основании проведенных десятилетних исследований по изучению влияния различных доз удобрений и цеолитов на урожайность сельскохозяйственных культур прослеживается некоторая закономерность по воздействию изучаемых агрохимических приемов на урожайность. В начале исследований наибольший эффект дало совместное применение органических и минеральных удобрений, последействие которых отмечалось и на третий год исследований. На урожайность зеленой массы многолетних трав, как первого, так и второго года пользования, а также вико-овсяной смеси наибольшее влияние оказало применение двойной дозы фосфорно-калийных удобрений. Для озимой ржи наиболее эффективным приемом было совместное применение цеолита в дозе 5 т/га с минеральными удобрениями.

Таблица 6. — Влияние агрохимических приёмов на продуктивность севооборота

Варианты У рожайность, ц/га з. е. за севооборот

Картофель Ячмень Кукуруза | Овес Мн.травы I г.п. Мн.травы П г п. Оз.рожь | Одн. летние травы Ячмень Оз рожь

Контроль 29,3 20,9 56,6 23,7 8,9 14,5 16,0 18,9 10,5 16,1 215,4

ЫРК 33,0 28,3 112,0 24,2 14,0 20,5 28,7 22,5 18,8 27,8 329.8

Цеолит^ ЫРК. 34,3 32,1 123,6 23,5 15,0 21,7 31,2 24,4 20,0 31,2 357,0

Цеолит2+ ЫРК 34,8 29,0 120,7 23,1 15,5 21,0 25,7 24,9 20,5 24,1 339,3

Цеолит,+ ЫРК. 35,0 30,5 128,4 22,2 15,9 21,5 27,1 26,3 19,8 25,8 352,5

Доломитовая мука +ЫРК 34,5 30,8 110,3 23,4 14,9 20,3 30,4 22.9 19,9 27,0 334,2

Торф +1МРК 37,8 29,9 131,6 24,6 17,3 18,7 29,3 26,3 19,9 29,4 364.8

Навоз +ЫРК 39,3 32,4 126,5 26,0 15,5 20,5 29,4 25,8 18,9 27,1 361,4

№,5К15 35,5 30,1 121,4 23,4 16,0 21,0 29,2 26,0 19,5 26,5 348,8

37,0 29,9 109,5 24,7 16,8 22,0 30,2 27,0 19,1 27,4 343,6

Экологическое качество сельскохозяйственной продукции при применении различных агрохимических приёмов

Влияние агрохимических приёмов на биохимический состав растений. В условиях техногенного загрязнения качество производимой продукции должно включать не только биохимический состав, но и её безопасное использование. Проблема повышения экологического качества продукции растениеводства в условиях радиоактивного загрязнения остаётся довольно острой. Изменение качественных показателей зависит от воздействия множества факторов, и в первую очередь, почвенных условий на фоне различных агрохимических приёмов. Влияние свойств почвы и удобрений на качество продукции зависит от видовых особенностей культур, их отзывчивости на её физико-химические свойства, а также от применяемых систем удобрений в определённых условиях.

В клубнях картофеля при применении изучаемых систем удобрений наблюдалось уменьшение содержания сухого вещества, кроме вариантов с повышенными дозами фосфорно-калийных удобрений, ухудшение крахмалистости клубней и снижение содержания витамина С, кроме варианта с торфом на фоне NPK. Во всех вариантах опыта увеличилось содержание азота, калия и в большинстве вариантов фосфора.

В зерне ячменя наблюдалось самое высокое содержание белка, как основного показателя качества зерна, при совместном внесении цеолита в дозе 5 т/га и NPK, в остальных вариантах опыта его содержание снизилось по сравнению с контролем. В большинстве вариантов опыта содержание азота и калия в зерне ячменя уменьшилось, содержание фосфора практически не снизилось по сравнению с контролем.

В зеленой массе кукурузы наблюдали увеличение содержания азота и калия во всех вариантах опыта. Максимальное содержание азота отмечено в варианте с одинарной дозой минеральных удобрений и в варианте цеолит2 + NPK.

В зерне овса в среднем за 3 года применяемые системы удобрений увеличили содержание белка на 1,59 - 3,77 % по сравнению с контролем, азота и калия и уменьшили содержание фосфора. Самое высокое содержание белка - 13,58% отмечено при совместном применении цеолита в дозе 5 т/га и одинарной дозы минеральных удобрений.

В сене многолетних трав I года пользования в среднем за три года содержание азота, кроме варианта с двойной дозой фосфорно-калийных удобрений, фосфора, кроме

варианта с торфом на фоне ЫРК и вариантов с цеолитом 5 т/га и двойной дозы РК, и калия увеличилось во всех вариантах опыта. Максимальное увеличение азота было в варианте с доломитовой мукой на фоне КРК, фосфора и калия при внесении полуторной дозы фосфорно-калийных удобрений.

В сене многолетнихтрав Пгода пользования наблюдали увеличение содержания азота и калия независимо от применяемых систем удобрений и варьирование по годам и вариантам фосфора.

В зерне озимой ржи увеличилось содержание белка с 0,25% в варианте с доломитовой мукой на фоне КРК до 1,42% в варианте с цеолитом 5 т/га на фоне КРК, кроме варианта с навозом на фоне КРК, по сравнению с контролем. Практически во всех вариантах опыта наблюдали увеличение содержания азота, и уменьшение фосфора и калия.

В травяной муке вико-овсяной смеси в среднем за три года содержание основных макроэлементов (азота, фосфора, кальция и по большинству вариантов калия) и протеина было ниже во всех вариантах опыта по сравнению с контролем. Наблюдали увеличение клетчатки независимо от применяемых приёмов, максимальное её увеличение было в варианте с полуторной дозой фосфорно-калийных удобрений (2,58%).

В зерне ячменя наблюдали увеличение содержания азота, белка и калия во всех вариантах опыта по отношению к контролю, и содержание фосфора на уровне контроля, кроме варианта с двойной дозой фосфора. Наиболее эффективными системами по влиянию на содержание белка были цеолит в дозе 5 т/га на фоне КРК (13,28%), и одинарная доза КРК (13,13%). Проводимые исследования выявили положительное влияние изучаемых агрохимических приёмов и предшественника (вико-овсяная смесь) на качество зерна ячменя.

В завершающий год ротации севооборота изучаемые системы удобрений практически не оказали влияния на качество зерна озимой ржи, но в то же время и не ухудшили его.

Накопление '"Се в: растениеводческой продукции при применении агрохимических приёмов. Качество сельскохозяйственной продукции, выращенной на загрязненной радионуклидами территории, является основным показателем санитарно-гигиенического благополучия населения, проживающего в данной местности. Целесообразность научных исследований по влиянию уровня плодородия почв и удобрений, обеспечивающих уменьшение размеров перехода 137Св из почвы в растения, связана с охраной здоровья человека путём снижения радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции и возвращением к обычному виду землепользования.

В клубнях картофеля содержание шСв в среднем за три года варьировало от 37,7 (контроль) до 18,7 (навоз + КРК) Бк/кг, в ботве - от 463,7 до 732,7 Бк/кг. Накопление '37С8 в вегетативной массе в 16-26 раз выше, чем в репродуктивной. Поступление '37С8 в клубни уменьшилось от одинарной дозы КРК в 1,6, полуторной и двойной - в 1,4, от дозы цеолита 5 т/га и 10 т/га на фоне ЫРК в 1,4, доломитовой муки на фоне КРК в 1,3, от совместного внесения торфа и ЫРК в 1,7, навоза и КРК 2 раза.

В зерне ячменя содержание wCs составляло 19,3 - 30, а в соломе 166 - 345,7 Бк/кг. Минимальное его накопление в зерне (19,3 Бк/кг) отмечали в варианте торф + КРК. Накопление '37С8 соломе в 7,0 - 11,5 раз выше, чем в зерне. Применение различных доз минеральных удобрений позволило снизить содержание '37Св в зерне ячменя в 1,2 - 1,5, в соломе в 1,3-1,9 раза. Органические удобрения совместно с минеральными уменьшили накопление радиоцезия в зерне в 1,3 - 1,6, в соломе 1,9 - 2,1 раза, доломитовая мука совместно с ЫРК в зерне в 1,4, в соломе в 1,2 раза.

В зеленой массе кукурузы содержание13^ составило 101,7 - 296,7 Бк/кг. Минимальное его накопление было в варианте навоз + ЫРК (101,7 Бк/кг), максимальное -на контроле (296,7 Бк/кг). Поступление Се в фитомассу кукурузы уменьшилось по всем изучаемым системам удобрений по отношению к контролю в 1,3 - 2,9 раза.

В зерне овса содержание 137С8 при применении агрохимических приемов колебалось от 19,7 до 53,3 Бк/кг, в соломе от 107,7 до 251,3 Бк/кг. Максимальное его накопление в

зерне и соломе наблюдали в контрольном варианте, 63,3 и 449,7 Бк/кг соответственно, минимальное - в зерне было в варианте с применением двойной дозы фосфорно-калийных удобрений - 19,7 Бк/кг, в соломе - в варианте навоз + №>К - 107,7 Бк/кг. Кратность снижения и,Cs по вариантам составила от 1,2 ^РК) до 3,2 ( ЫРгКг) раза.

В зеленой массе многолетних трав I года пользования содержание ",Cs колебалось от 51,7 до 151,7 Бк/кг, II года пользования - от 51,7 до 145,0 Бк/кг. Максимально загрязненной была зеленая масса в контрольном варианте независимо от года возделывания.

Минимальное накопление 13,Cs в зеленой массе трав I года пользования наблюдали в варианте с применением навоза и NPK -51,7 Бк/кг, II года пользования в варианте цеолит в дозе 5т/га + NPK - 51,7 Бк/кг. Кратность снижения 2,9 и 2,8 раза соответственно по сравнению с контролем.

В зерне озимойроки содержание ШС8 варьировало в вариантах опыта от 13,7 до 37,7, в соломе — от 20 до 63,3 Бк/кг. Абсолютная величина накопления 13,Cs в зерне и соломе озимой ржи при внесении удобрений во всех вариантах были в 1,3 — 2,8 раза меньше по сравнению с контролем. Двойная доза фосфорно-калийных удобрений снизила содержание3л в зерне озимой ржи в 2,8, в соломе 3,2, доломитовая мука + NPK - в зерне в 2,4, в соломе в 2,5, органо-минеральная - в зерне в 1,9, в соломе в 2,9 раза.

зелёной массе однолетних трав содержание ШС8 варьировало от 48,7 до 260 Бк/кг. Минимальное его содержание (48,7 Бк/кг) отмечено в варианте с двойной дозой фосфорно-калийных удобрений. Минимальный эффект получен в варианте с одинарной дозой удобрений. Кратность снижения по всем вариантам составляет 2,5 - 5,3 раза.

В зерне ячменя содержание радионуклида колебалось от 6,0 до 16,0, а в соломе - от 8,0 до 22,0 Бк/кг. Абсолютная величина накопления 13^ в зерне и соломе ячменя во всех вариантах опыта была ниже контроля в 1,1 - 2,7 и 1,5 - 2,8 раза соответственно.

Изучение влияния агрохимических приёмов на экологическое качество зерна ячменя (второе поле) показало, что по сравнению с 1993 - 1995 гг. исследований, где максимальный эффект на размеры перехода оказала органо-минеральная система (торф + NPK), в 2001-2002 гг. большую роль в накоплении 13^ в зерне ячменя сыграли минеральные удобрения и предшественник (вико-овсяная смесь).

В зерне и соломе озимойржи содержание 137С8 варьировало от 6,5 до 24,5 и от 13,5 до 34,0 Бк/кг соответственно. Минимальное его накопление как в зерне, так и в соломе, отмечали в варианте с двойной дозой фосфорно-калийных удобрений. Кратность снижения радионуклида по сравнению с контролем - 3,9 и 2,5 раза соответственно.

Различные дозы удобрений неодинаково влияли на снижение поступления радиоцезия из почвы в растения. Одинарные дозы №>К уменьшили поступление 13,Cs в клубни картофеля, в зерно ячменя (1-ое поле), в зелёную массу кукурузы и в зерно озимой ржи (1-ое поле) - в 1,5, в зерно овса - в 1,2, в зелёную массу многолетних трав - в 2,2 (I года пользования), и в 2,1 (II года пользования), в зелёную массу однолетних трав — в 2,4, в зерно ячменя (2-ое поле) - в 1,3, в зерно озимой ржи (2-ое поле) - в 2,3 раза.

Полуторные дозы фосфорно-калийных удобрений снизили содержание радионуклида в клубнях картофеля в 1,4, в зерне ячменя - в 1,6, в зелёной массе кукурузы - в 2,5, в зерне овса - в 2,2, в зелёной массе многолетних трав — в 2,4 (I года пользования), и в 2,4 (II года пользования), в зерне озимой ржи (1-ое поле) - в 2,4, в зелёной массе однолетних трав - в 4,9, в зерне ячменя (2-ое поле) - в 1,9, в зерне озимой ржи (2-ое поле) - в 3,2 раза.

Концентрация 13,Cs при внесении двойных доз фосфорно-калийных удобрений уменьшилась в клубнях картофеля в 1,6, в зерне ячменя (1-ое поле) - в 1,2, в зелёной массе кукурузы - в 2,1, в зерне овса - в 3,1, в зелёной массе многолетних трав - в 2,6 (1 года пользования), и в 2,0 (II года пользования), в зерне озимой ржи (1-ое поле) - в 2,6, в зелёной массе однолетних трав - в 5,4, в зерне ячменя (2-ое поле) — в 2,6, в зерне озимой ржи (2-ое поле) - в 3,9 раза.

В целом по 10-польному севообороту эффективность снижения перехода '"Се в продукцию растениеводства от одинарной дозы фосфорно-калийных удобрений составила 17,5, полуторной - 24,9, двойной - 27,1» от действия и последействия одинарной и тройной дозы цеолита на фоне №>К - 2,2, от двойной дозы была на уровне одинарной дозы минеральных удобрений, от совместного применения торфа и КРК - 21,5, навоза и КРК - 24,7, от совместного внесения доломитовой муки и минеральных удобрений - 19,6 раза.

Поступление радионуклида из дёрново-подзолистой легкосуглинистой почвы в сельскохозяйственные растения определяется рядом факторов, а именно: содержанием радионуклида в почве, биологическими особенностями культур, обеспеченностью элементами питания и применяемыми системами удобрений. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, агрохимические мероприятия, направленные на повышение плодородия почв, обеспечивают получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур и

137

ограничивают поступление Се в растения.

Экономическая эффективность цеолитов и удобрений в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения

Наибольшая оплата продуктивности севооборота была в вариантах с совместным применением торфа и навоза с минеральных удобрений и составила 117 и 119 % соответственно. Полуторные и двойные дозы фосфорных и калийных удобрений были менее эффективными (73 и 56% от норматива).

Самыми эффективными агроприемами в наших опытах являются применение цеолита в дозе 5; 10, 15 т/га на фоне КРК, условно чистый доход составил 1,4,1,35 и 1,22 рубля на 1 рубль затрат соответственно, а также торфа и навоза на фоне КРК, условно чистый доход составил 1,22 и 1,19 рубля соответственно.

Наибольшая рентабельность получена при применении одинарной дозы цеолита на фоне минеральных удобрений 140 %.

ВЫВОДЫ

1. Изучение динамики гумусного состояния почвы выявило уменьшение содержания гумуса в почве при применении минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными дозами цеолита к концу ротации севооборота

2. Применение минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными компонентами привело к увеличению кислотности почвы на 0,2-0,3 единицы рН, кроме контроля и варианта с доломитовой мукой, и величины гидролитической кислотности к концу ротации севооборота.

3. Дозы фосфорных и калийных удобрений, рассчитанные на запланированный урожай, в 10-польном севообороте не обеспечивают сохранение созданного уровня фосфатного и калийного режимов почвы. Содержание подвижного фосфора постоянно снижается по всем вариантам опыта, независимо от применяемых удобрений в севообороте на 12-33 %, обменного калия на 5,3-21,6 %.

4. Результаты однофакторного дисперсионного анализа подтверждают существенные различия между контролем и применяемыми системами удобрений и минерального сырья по влиянию на изменение содержания гумуса, калия и кислотности почвы. Динамика фосфора не зависела от применяемых удобрений и минеральных образований, поскольку его поведение в большей мере определяется условиями увлажнения и биологическими особенностями культур.

ротации сложился положительный баланс этих показателей при применении всех изучаемых систем удобрений.

6. Наибольшее влияние на баланс гумуса за ротацию севооборота оказало совместное применение органических и минеральных удобрений и возделывание в севооборота многолетних трав и бобово-злаковой смеси на силос. Наибольший эффект по балансу фосфора и калия наблюдали в вариантах с полугорными дозами МРК по фосфору (+168,4 кг/га) и калию (+288,0 кг/га), двойными дозами ЫРгК2 по фосфору (+215,0 кг/га РгС^ипо калию (+387,5 кг/га) при совместном внесении органических и минеральных удобрений.

7. К концу ротации севооборота во всех вариантах опыта наблюдается закономерное снижение абсолютного количества радиоцезия в почве, что связано с естественным распадом радионуклидов, биологическим выносом культур и особенностями воздействия на почвенные процессы изучаемых агрохимических приёмов.. Величина снижения варьировала от 219.4 кБк/м2 или 22,5% в варианте с одинарной дозой NPK до 434,0 кБк/м2 или 38,4% в варианте с двойной дозой NPK.

8. Изучаемые агрохимические приемы в севообороте повысили урожайность всех сельскохозяйственных культур, но в их влиянии прослеживается определённая закономерность. Действие и последействие органо-минеральных систем более всего проявилось на картофеле, ячмене и овсе. Урожайность зеленой массы многолетних трав, как первого, так и второго года пользования, и вико-овсяной смеси больше зависело от применения двойной дозы фосфорно-калийных удобрений. Для озимой ржи наиболее эффективным приемом было совместное применение цеолита в дозе 5 т/га с минеральными удобрениями.

9. Применяемые агрохимические приёмы в 10-польном севообороте в большинстве своем положительно влияют на биохимический состав растениеводческой продукции. Увеличилось содержание белка в зерне ячменя, овса и озимой ржи, в кормовых культурах

- содержание азота, калия и фосфора, несколько ухудшилась крахмалистость клубней картофеля и снизилось содержание сухого вещества и витамина С.

10. Эффективность снижения перехода '"Се в продукцию растениеводства в целом по 10-польному севообороту составила от одинарной дозы фосфорно-калийных удобрений 17,5, полуторной - 24,9, двойной - 27,1, одинарной и тройной дозы цеолита на фоне NPK

- 2,2, от совместного применения торфа и ЫРК - 21,5, навоза и ЫРК - 24, от совместного внесения доломитовой муки и минеральных удобрений • 19,6 раза.

11. Наибольшая оплата продуктивности севооборота была в вариантах при совместном применении торфа и навоза с минеральными удобрениями, и составила 117 и 119 % соответственно. Самыми эффективными агроприемами в наших опытах являются применение цеолита в дозе 5,10,15 т/га на фоне NPK, условно чистый доход составил 1,4, 1,35 и 1,22 рубля на 1 рубль затрат соответственно, а также торфа и навоза на фоне NPK, условно чистый доход составил 1,22 и 1,19 рубля соответственно.

12. Наибольшая рентабельность получена при применении одинарной дозы цеолита на фоне минеральных удобрений 140 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для сельскохозяйственного производства независимо от форм собственности в условиях радиоактивного загрязнения сохранение и воспроизводство почвенного плодородия является ведущим приемом по преодолению последствий радиоактивного загрязнения в поставарийный период.

2. Реабилитационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур должны быть ландшафтно-адаптированными и дифференцированными.

3. В зоне радиоактивного загрязнения получение экологически безопасной продукции растениеводства возможно только при создании в почве агрохимических антирадиационных барьеров.

• -76 Ii

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТА

1. Маркина З.Н., Ковалёв Л А. Влияние нетрадиционного минерального сырья на агрохимические свойства антропогенно-изменённых почв //Вопросы лесоведения и лесоводства. Сб. науч. тр. Вып. 12. - Брянск: БГИТА, 2002.- С. 49-51.

2. Маркина З.Н., Ковалёв Л.А. Влияние нетрадиционного минерального сырья на поступление 13,Cs в сельскохозяйственную продукцию из антропогенно-изменённых почв антропогенно-изменённых //Вопросы лесоведения и лесоводства. Сб. науч. тр. Вып. 12. -Брянск: БГИТА, 2002.- С. 52-53

3. Маркина З.Н., Воробьёв Г.Т., Новиков АА, Ковалёв ЛА. Технология реабилитации почв, загрязнённых радионуклидами //Агрохимический вестник. - 2003. - №1. С. 21-24.

4. Ковалёв Л.А., Маркина З.Н. Влияние агрохимических приёмов на продуктивность сельскохозяйственных культур в севообороте на радиоактивно загрязнённых территориях (в печати).

5. Маркина З.Н., Ковалёв ЛА Динамика агрохимических свойств почвы в севообороте под влиянием агрохимических приемов в условиях радиоактивного загрязнения (в печати).

Отпечатано в БЦХР Объём 1 пл. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ковалёв, Леонид Андреевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 .ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОВЕДЕНИЯ ,37Cs В СИСТЕМЕ «ПОЧВА -РАСТЕНИЕ» (СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА).

1.1 Поведение радионуклидов в почвах.

1.2 Закономерности поступления радионуклидов в растения.

1.3. Удобрения и накопление Cs в урожае.

1.4. Влияние повышенных доз минеральных удобрений на агрохимические свойства почвы.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3. ДИНАМИКА АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

ПОД ВЛИЯНИЕМ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ.

3.1. Влияние агрохимических приемов на содержание основных элементов питания растений.

3.2. Баланс гумуса, фосфора и калия за ротацию севооборота.

3.3. Действие агрохимических приемов на поведение цезия-137 в почве.

3.4. Модели агрохимических барьеров в условиях радиоактивного загрязнения для основных сельскохозяйственных культур.

4.ВЛИЯНИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР.

5. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА ПРИ ПРИМЕНЕНРШ АГРОХИМИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ.

5.1. Биохимический состав растений.

5.2. Накопление I37Cs в растениеводческой продукции.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ

В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для 137Cs"

щ Еще несколько столетий назад влияние хозяйственной деятельности человека на природные условия Земли было незначительным. Однако в связи с развитием промышленного и сельскохозяйственного производства антропогенная нагрузка на почвенный покров, атмосферу, поверхностные и подземные воды увеличилась.

В настоящее время человечество, по-видимому, переживает переломный . момент своего развития, осмысливая положительные и отрицательные ♦ стороны антропогенеза. Важное место в этом процессе отводится экологическому образованию. Становится все более очевидным, что на начальном этапе ускоренного научно-технического прогресса возможности технологической адаптации казались безграничными. Анализ современной эколого-геохимической ситуации на земном шаре приводит к менее оптимистичным выводам. С особой остротой эта проблема проявилась в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.

В результате этой аварии радиоактивному загрязнению подверглись 17 субъектов Российской Федерации. Наибольшие площади и плотности загрязнения распространены в Брянской и Тульской областях. Радиоактивные выпадения достигли Австрии, Германии, Италии, Норвегии, Швеции, Польши, Румынии, Финляндии. В этих странах плотность

117 загрязнения по Cs составляет более 1 Ки/км (Тараканов, 1998).

Значительная часть глобально выпавших на сушу радионуклидов попадает в почву, а через нее в сельскохозяйственную продукцию. Выполняя роль «подвала биосферы», почва превратилась в депо различных, часто смертоносных загрязнителей. Благодаря осуществлению биосферных экологических функций почвы, происходит «самоочищение природы» от тех

Л • отходов, которые поступают во внешнюю среду. Однако экологические функции почвенного покрова не безграничны и с усилением антропогенного воздействия на почву ее свойство саморегулирования может исчезнуть. Об этом предостерегал В.А. Ковда (1978), указывая, что почва - сложная самоуправляемая система - функционирует до тех пор, пока хозяйственная деятельность человека не достигнет критического порогового уровня, после которого она может утратить способность к восстановлению первоначальных свойств.

Учитывая огромные размеры загрязненных территорий и длительность экологических периодов полуочищения почвы от радионуклидов, можно полагать, что проблема реабилитации загрязненных земель, как в настоящее время, так и в долгосрочной перспективе будет оставаться чрезвычайно актуальной.

Академик P.M. Алексахин, в докладе на Президиуме Российской академии сельскохозяйственных наук 11 декабря 1991 г среди проблем, требующих решения в зоне Чернобыльской аварии, назвал изучение биогеохимии цезия и стронция в натуральных условиях естественных ландшафтов и агроэкосистем, загрязненных радиоактивными выбросами в неодинаковой степени. Еще до этой аварии в 1982 году он подчеркивал, что исследования по радиоэкологии почвенно-растительного покрова имеют значения не только для решения вопросов радиоактивного загрязнения почвы и растений, но и играют определенную роль при рассмотрении ряда общих задач почвенной химии, генезиса почв, агрохимии минерального питания растений.

В настоящее время радиационная ситуация на сельскохозяйственных угодьях не подвержена существенным изменениям. Этот этап характеризуется стабилизацией радиационной обстановки. В связи с этим возникла принципиально новая проблема оценки радиоэкологических ситуаций, складывающихся на сельскохозяйственных угодьях, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Следует отметить, что на данном этапе в сельском хозяйстве происходит переход от обычных систем земледелия к ландшафтным, что также требует адаптации защитных мероприятий к изменяющимся условиям.

Пройдя ряд физико-химических трансформаций, выпавшие радионуклиды стали неотъемлемой техногенной составляющей загрязненных агроэкосистем. Поэтому в регионе загрязнения наиболее актуальным в решении задач современной агроэкологии является изучение следующих проблем: особенностей распределения и перераспределения радионуклидов в ландшафтах; их поведения в системе «почва - растения»; изменения состояния почвенного плодородия при радиоактивном антропогенном воздействии," усовершенствование приемов регулирования поступления радионуклидов в урожай сельскохозяйственных культур, и снижения дозовой нагрузки на живые организмы.

Актуальность проблемы. Особое внимание, уделяемое изучению влияния загрязнения биосферы радиоактивными изотопами на компоненты природных и антропогенных экосистем, вызвано интенсивным развитием во второй половине XX века ядерной энергетики. Среди ряда техногенных факторов радиоактивное загрязнение, связанное с высвобождаемыми в окружающую среду радионуклидами, не является новым, присущим только атомной промышленности ядерной энергетики, фактором. Однако испытания ядерного оружия, деятельность предприятий по производству и переработке ядерных материалов с использованием технологий, весьма несовершенных с точки зрения экологии, и радиационные аварии обусловили заметное увеличение природного радиационного фона и привели к появлению на территории России значительных по площади зон радиоактивного загрязнения с повышенным содержанием долгоживущих радионуклидов (Алексахин, 1963; Израэль, 1974, 1990,1996).

• Важным техногенным источником радионуклидов для окружающей среды являются предприятия полного ядерного топливного цикла. Загрязнение сельскохозяйственных угодий в результате радиационных аварий (начиная с аварии на ПО «Маяк» в 1957 г.) привело к формированию радиоактивных следов на территории РФ. Наиболее высокие уровни загрязнения на территории России связаны с радиоактивными выпадениями после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

Любая крупная радиационная авария с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду уникальна, и требует самостоятельного научного сопровождения. Мероприятия по ликвидации последствий таких аварий носят комплексный характер. Это в полной мере относится и к ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленной сфере.

После радиоактивного загрязнения окружающей среды не менее значимо решение задач по получению сельскохозяйственной продукции, отвечающей радиологическим стандартам, которое наряду с проблемами реабилитации временно выведенных из хозяйственного пользования территорий, является фактором, определяющим стратегию ведения сельскохозяйственного производства в данном регионе. Круг проблем, связанных с организацией рационального ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных площадях, имеет определяющее значение с точки зрения обеспечения безопасного проживания на этой территории населения. В свою очередь, разработка систем ведения сельскохозяйственного производства в загрязненных районах должна основываться на анализе радиоэкологической обстановки в агропромышленном комплексе и определении тенденций в ее изменении. При этом оптимизация сельскохозяйственного производства является одной из наиболее значимых проблем на территориях с повышенным содержанием радионуклидов и требует особого внимания.

Для достижения цели решались следующие задачи:

• выявить влияние различных агрохимических приемов на

I 3//1 W W •• накопление Cs в сельскохозяйственной продукции и ее качество;

• определить экономическую эффективность агрохимических приёмов.

Научная новизна. Впервые в севообороте изучены нетрадиционные агрохимические приемы, ограничивающие поступление радионуклидов в продукцию, дана агроэкологическая оценка использования удобрений для создания агрохимических барьеров, наиболее полно рассмотрены изменения состояния почвенного плодородия при использовании различных реабилитационных мероприятий, разработаны эффективные агрохимические системы возделывания сельскохозяйственных культур в условиях радиоактивного загрязнения с целью получения экологически чистой продукции и предложены модели агрохимических барьеров для большинства культур.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Ковалёв, Леонид Андреевич

112 ВЫВОДЫ

1. Изучение динамики гумусного состояния почвы выявило уменьшение содержание гумуса в почве при применении минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными дозами цеолита к концу ротации севооборота

2. Применение минеральных систем удобрений в чистом виде и в сочетании с различными компонентами привело к увеличению кислотности почвы на 0,2-0,3 единицы- рН, кроме контроля и варианта с доломитовой мукой и величину гидролитической кислотности к концу ротации севооборота.

5. При высоком содержании для дерново-подзолистой почвы гумуса (более 4%), фосфора (более 400 мг/кг), калия (более 170 мг/кг) в 10-польном зерно-травяном севообороте с двумя полями многолетних и одним полем однолетних трав к концу ротации сложился положительный баланс этих показателей при применении всех изучаемых систем удобрений.

6. Наибольшее влияние на баланс гумуса за ротацию севооборота оказало совместное применение органических и минеральных удобрений и возделывание в севооборота многолетних трав и бобово-злаковой смеси на * силос. Наибольший эффект по балансу фосфора и калия наблюдали в вариантах с полуторными дозами NPK по фосфору (+168,4 кг/га) и калию (+288,0 кг/га), двойными дозами NP2K2 по фосфору (+215,0 кг/га Р205) и по калию (+387,5 кг/га) при совместном внесении органических и минеральных удобрений.

7. К концу ротации севооборота во всех вариантах опыта наблюдается закономерное снижение абсолютного количества радиоцезия в почве, что связано с естественным распадом радионуклидов,- биологическим выносом культур и особенностями воздействия на почвенные процессы изучаемых агрохимических приёмов. Величина снижения варьировала от 219.4 кБк/м2 или 22,5% в варианте с одинарной дозой NPK до 434,0 кБк/м2 или 38,4% в варианте с двойной дозой NPK.

8. Изучаемые агрохимические приемы в севообороте повысили урожайность всех сельскохозяйственных культур, но в их влиянии прослеживается определённая закономерность. Действие и последействие ф органо-минеральных систем более всего проявилось на картофеле, ячмене и овсе. Урожайность зеленой массы многолетних трав, как первого, так и второго года пользования, и вико-овсяной смеси больше зависело от применения двойной дозы фосфорно-калийных удобрений. Для озимой ржи наиболее эффективным приемом было совместное применение цеолита в дозе 5 т/га с минеральными удобрениями.

9. Применяемые агрохимические приёмы в 10-польном севообороте в большинстве своём положительно влияют на биохимический состав растениеводческой продукции. Увеличилось содержание белка в зерне ячменя, овса и озимой ржи, в кормовых культурах - содержание азота, калия и фосфора, несколько ухудшилась крахмалистость клубней картофеля и снизилось содержание сухого вещества и витамина С.

10. Эффективность снижения перехода 137Cs в продукцию растениеводства в целом по 10-польному севообороту составила от одинарной дозы фосфорно-калийных удобрений составила 17,5, полуторной - 24,9, двойной -27,1, одинарной и тройной дозы цеолита на фоне NPK - 2,2, от совместного применения торфа и NPK - 21,5, навоза и NPK - 24, от совместного внесения доломитовой муки и минеральных удобрений - 19,6 раза.

11. Наибольшая оплата продуктивности севооборота была в вариантах при совместном применении торфа и навоза с минеральными удобрениями, и составила 117 и 119 % соответственно. Самыми эффективными агрохимическими приемами в наших опытах является применение цеолита в дозе 5, 10, 15 т/га на фоне NPK, условно чистый доход составил 1,40, 1,35 и 1,22 рубля на 1 рубль затрат, а также торфа и навоза на фоне NPK, где условно чистый доход составил 1,22 и 1,19 рубля соответственно.

12. Наибольшая рентабельность получена при применении одинарной дозы цеолита на фоне минеральных удобрений - 140 %.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

2. Реабилитационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур мероприятий 'должны быть ландшафтно-адаптированными и дифференцированными.

116

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Ковалёв, Леонид Андреевич, Брянск

1. Авдонин Н.С. Научные основы применения удобрений. - М.: Колос, 1972.-240 с.

2. Агеец В.Ю., Щугля Н.И., Шмигельский А.А. Миграция искусственных радионуклидов цезия и стронция в различных типах почв Белоруссии. //Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере. Пущино, 1991. - 26 с.

3. Агроклиматический справочник по Брянской области. JI.: Гидро-метеоиздат,1960.

4. Алексахин P.M. Радиоактивное загрязнение почв и растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963.- 123 с.

5. Алексахин P.M. Ядерная энергия и биосфера. М: Энергоиздат, 1982. -215 с.

6. Алексахин P.M., Васильев А.В., Дикарев В.Г. и др. Сельско-хо-зяйственная радиоэкология. //Под ред. Алексахина P.M., Корнеева Н.А. М: Экология, 1992. - 400 с.

7. Алексахин P.M., Пристер Б.С., Санжарова Н.И., Перепелятникова Л.В. и др. Радиоактивное загрязнение агроэкосистем. //Радиоэкологические последствия чернобыльской аварии. Под ред. Н.И. Крышева. — М: НАЭ им. Курчатова, 1991. С. 136 - 161.

8. Алексеев Ю.В. Качество растениеводческой продукции. JL: Колос,

9. Ленингр. Отд-ние, 1978. 256 с.

10. Анненков Б.Н., Юдинцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиобиологии. М.: Агропромиздат, 1991. - 287 с.

11. Аринушкина Е.А. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - 488 с.

12. Аристархов А.Н. Оптимизация питания растений и применение удобрений в агроэкосистемах. М.: МГУ, ЦИНАО, 2000. - 524 с.

13. Артюшин A.M., Дерюгин И.П., Кулюшин А.И., Ягодин Б.А. Удобрение в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. М.: Агропромиздат, 1991.-229 с.

14. Афендулов К.П., Лантухова А.И. Удобрения под планируемый урожай. -М.: Колос, 1973.-240 с.

15. Благовещенская З.К., Бабарина Э.А. Фосфатный режим почв. //Сельское хозяйство за рубежом. 1981. - №12. - С. 5 - 10.

16. Баранова З.А., Величко Н.А., Зубарева Н.Ф., Мельникова М.К. Доступность стронция 90 и цезия — 137 растениям пшеницы из различных фракций органического вещества почвы.//Агрохимия. -1985. -№5.-С. 86- 88.

17. Бондарь П.Ф. Об оценке эффективности сорбентов как средства * закрепления радионуклидов в почвах. //Радиационная биология.

18. Радиоэкология. 1988. - Т. 38, Вып. 2. - С. 267 - 273.

19. Бондарь П.Ф., Дутов А.И. Влияние различных доз калийных удобрений на поступление радиоцезия в урожай овса. //Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Киев, 1992. - Вып. 2. - С. 121 - 125.

20. Бондарь П.Ф., Иванов Ю.А., Заика В.В. Вертикальная миграция в почве радионуклидов выпадений выброса ЧАЭС. //Тезисы доклада совещания «Принципы и методы ландшафтно-геохимической миграции радионуклидов в биосфере». Суздаль, 1989. - С. 74.

21. Булгаков А.А., Коноплев А.В., Попов В.Е., Бобовникова Ц.И., у Сиверина А.А., Шкуратова Н.Г. Механизмы вертикальной миграциидолгоживущих радионуклидов в почвах 30-километровой зоны ЧАЭС. //Почвоведение. 1990. - № 11. - С. 14 - 19.

22. Величко З.А., Оконский А.И., Шестаков Е.Н., Панов Н.П. Регулирование миграций и транслокация стронция при химической мелиорации кислых почв. //Докл. Российской акад. с/х наук. 1993. -№5.-С. 19-22.

23. Водовозова Н.Г., Погодин Р.И. Влияние органического вещества почвы на переход радиоактивных изотопов в растения //Радиоактивныеф изотопы в почвенных и пресноводных системах. Препринт.

24. Свердловск, 1981. С. 15 - 18.

25. Воробьев Г.Т. Почвы Брянской области. Брянск: «Грани». - 1993. -160 с.русской равнины, загрязненных радионуклидами. Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора с.-х. наук. М.: 1999.- 122 с.

26. Воробьев Г.Т., Чумаченко И.Н., Маркина З.Н., Курганов А.А., Прудников П.В., Кошелев И. А. Почвенное плодородие и радионуклиды. М.: Издательство НИА-Природа, 2002. — 356 с.

27. Танжера Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества подзолистых и черноземных почв Европейской территории Союза. Дис. на соискание ученой степени доктора биол. наук. М.: 1988. - 29 с.

28. Голубева А.П., Пекова З.Н., Будникова З.М. Об использовании растениями обменного и необменного калия дерново-подзолистых и пойменных почв. //Бюллетень ВИУА. № 11. - М.: 1971. - С. 67 - 74.

29. Гродзинский Д.М., Коломиец О.Д., Кутлахмедов Ю.А. и др. Антропогенная радионуклидная аномалия и растения. Киев: Лыбидь, 1991.1. V -160 с.

30. Гулякин И.В. , Юдинцева Е.В. Сельскохозяйственная радиобиология. -М.: Колос, 1973.-271 с.

31. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В. и др. Поступление 90Sr в растения в зависимости от применения минеральных удобрений. //Агрохимия. -1978. №4.-С. 112-119.

32. Гулякин Н.В., Юдинцева Е.В. Радиоактивные продукты деления в почве и растениях. М: Атомиздат, 1962. - 327 с.

33. Давыдчук B.C., Зарудная Р.Ф., Михели С.В. и др. Ландшафты Чернобыльской зоны и их оценка по условиям миграции радионуклидов. Киев.: Наукова Думка, 1994. - 112 с.

34. Давыдчук B.C., Линник В.Г. Ландшафтный подход к организации геоинформационных систем. //Тез. докл. Всесоюзного совещания по ландшафтоведению. Львов, сентябрь. 1988. - С. 53-54.

35. Державин J1.M. Применение минеральных удобрений в интенсивном земледелии. М.: Колос, 1992. - 272 с.

36. Державин JI.M. Химизация и экология. //Химизация сельского хозяйства. 1991. -№7. - С. 3 - 5.

37. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. -335 с.

38. Духанин М.А., Бардадын М.А., Духанин Ю.А. Влияние возрастающих доз калийных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур и переход ,37Cs в товарную часть продукции. //Бюллетень ВИУА. 2001. - № 114.-С. 84.

39. Еремеев М.С. Автоматизированные системы радиационного мониторинга окружающеей среды. //АН УССР, ин-т ядерных исследований, Киев, Наукова Думка, 1990. 256 с.

40. Жуков Ю.П. Агроэкологические аспекты комплексного применения средств химизации в Нечерноземной зоне. //Проблемы агроэкологического мониторинга в ландшафтном земледелии. М.: ВИУА, 1994.-С. 21 -24.

41. Израэль Ю.А. Мирные ядерные взрывы и окружающая среда. JL: Гидрометеоиздат, 1974- 108 с.

42. Чернобыль: Радиоактивное загрязнение природных сред. //Под ред. Израэля Ю.А. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - 296 с.

43. Израэль Ю.А. Радиоактивные выпадения после ядерных взрывов и аварий. СПб.: Прогресс-погода, 1996. - 355 с.

44. Калинина JI.H. Плодородие почв при интенсивном земледелии. М.: Почв, ин-т им. В.В. Докучаева, 1990. - 153 с.

45. Кирюшин В.И. Концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд - во МСХА, 1993. - 99 с.

46. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. -367 с.

47. Клечковский В.М. Влияние азота, фосфора и калия удобрений на137накопление Cs растениями овса из почвы. //Международный сельскохозяйственный журнал. 1957. - №4. - С. 18.

48. Клечковский В.М. О поведении радиоактивных продуктов деления в почвах, их поступлении в растения и накоплении в урожае. Препринт. -М.: АН СССР, 1956.- 178 с.

49. Ковда В.А. Опыт и методы экологического мониторинга. Пущино, 1978.- 179 с.

50. Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В., Чуриков П.А. Известкование почв. JL: Колос. Ленингр. отд-ние, 1983. - 286 с.

51. Козьмин Г.В., Круглов С.В., Курганов А.А. и др. Ведение сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения. Обнинск, ИАТЭ: 1999.- 187 с.

52. Корнеев Н.А., Егорова В.А. К вопросу о миграции 137Cs в почвенно-растительном покрове. //Сельскохозяйственная биология. — 1989. №1. -С. 35 -40.

53. Крылова А.И. Баланс азота, фосфора и калия в системе растение-удобрение при периодическом и ежегодном внесении минеральных удобрений в севообороте. //Материалы YIII Международного Конгресса по минеральным удобрениям. — М.: 1976. С. 200 -201.

54. Кузнецов В.К., Санжарова Н.И. Аксенова С.П., Котик Ж.А. Снижение накопления l37Cs в сельскохозяйственных культурах под воздействием мелиорантов. //Агрохимия. 1995. - №4. С. 74 - 79.

55. Кук Д.У. Системы удобрений для получения максимальных урожаев. (Перевод с англ.) М.: Колос, 1975.-317 с.

56. Кулаковская Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений. М.: Агропромиздат, 1990. - 219 с.

57. Куликоб Н.В., Молчанова Н.В., Караваева Е.Н.' Влияние режима почвенного увлажнения на переход стронция 90, цезия - 137 и цезия - 144 из почвы в раствор. //Экология. - 1973. - № 4. - С. 57 - 62.

58. Куликов Н.В., Молчанова И.В., Караваева Е.Н. Радиоэкология почвенно-растительного покрова. Свердловск., УрО АН СССР, 1990.173 с.

59. Курганов А.А. Реализация комплекса мер по смягчению последствий Чернобыльской катастрофы в АПК. Автореферат кандидатской диссертации.-М.: 1997.-20 с.

60. Лакин Г.Ф. Биометрия: Уч. пособие. М.: Высш. шк.,1990. - 352 с.

61. Линник В.Г. Ландшафтно-радиоэкологические исследования в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. //Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5, Геогр. -1996.-С. 194- 198.

62. Листопадов И.Н., Шапошников И.М. Плодородие почвы в интенсивном земледелии. М.: Россельхозиздат, 1984. - 205 с.

63. Лиштван Н.И., Бровка Г.П., Дедюля Н.В., Ровдан Е.Н. Характеристики сорбции и миграции радионуклидов I37Cs и 90Sr в природных дисперсных системах. //Весщ Акадэмп Навук Беларусь 1996. - №4. -С. 79 - 83.

64. Марей А.Н., Бархударов P.M., Новикова Н.Я. Глобальное выпадение l37Cs и человек. М.: Атомиздат, 1974. - 168 с.

65. Маркина З.Н. Радиоэкологическое состояние агроландшафтов юго-запада России и их реабилитация. Автореф. докт.дис. Брянск, 1999. -42 с.

66. Маркина З.Н. Эффективность агрохимических приемов при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. //Химия в сельском хозяйстве. 1996. - №1. - С. 22 - 24.

67. Методические указания по проведению исследований в длительных опытах с удобрениями. Часть I. М.: ВИУА, 1986. - 148 с.

68. Минеев В.Г, Дебрецени Б., Мазур Т. и др. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М.: 1993. - 247 с.

69. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. М.: Изд-во МГУ, 1999.-332 с.

70. Минеев В.Г. История и состояние агрохимии на рубеже XXI века. — М.: Издательство МГУ, 2002. 332 с.

71. Минеев В.Г. Оптимизация применения удобрений и экологические аспекты современного земледелия. //Вестник с/х науки. 1987. - № 6. -С. 23 - 30.

72. Михайловская JI.H., Караваева Е.Н., Молчанова И.В. Влияние режима увлажнения на подвижность радионуклидов в почвах аварийной зоны ЧАЭС. //Экология. 1992. - №2 .- С. 76 - 79.

73. Моисеев А.Н. Цезий 137, окружающая среда, человек. - М: Энерго-атомиздат, 1985 - 180 с.

74. Моисеев И.Т., Тихомиров Ф.А., Мартынов В.В., Рерих JI.A. К оценке влияния минеральных удобрений на динамику обменного цезия-137 в почвах и доступность его овощным культурам. //Агрохимия. 1988. -№5. - С. 88 - 90.

75. Овсянникова С.В., Соколик Г.А., Эйсмонт Е.А., и др. Содержание137Сз90си Ьг в почвенной влаге как критерии подвижности радионуклидов.

76. Доклады А.Н. Белоруссии. 1998. - №3. - С. 109 - 116. t

77. Ольховик Ю.А. Коромысличенко Т.Н., Соботович Э.В. Оценка сорбционной способности песчаных грунтов ближней зоны. //АН

78. УССР. Математика, естествознание, технические науки. 1992. - №7. — С. 171 - 175.

79. Опыты полевые с удобрениями. Порядок проведения. ОСТ 10106-87. Отраслевой стандарт. Тип. ХОЗУ Минлеспрома СССР, 1988. - 48с.

80. Орлов Д.С., Лозановская И.Н., Попов П.Д. Органическое вещество почв и органические удобрения. М.: Издательство МГУ, 1985. - 96 с.

81. Одум Ю. Экология: Пер. с анг. /Под ред. В.Е. Соколова. В 2-х томах. -М.: Мир, 1986.

82. Павлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. М: Атомиздат, 1974. - 216 с.

83. Павлоцкая Ф.И., Зацепина М.Н. К вопросу об изучении форм поступления некоторых продуктов деления на земную поверхность. -М: Атомиздат, 1965. —71 с.

84. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1987. - 457 с.

85. Петербургский А.В. Практикум по агрономической химии. М.: Колос, 1968.-496 с.

86. Пегоев А.Н., Фридман Н.Д. О вертикальных профилях цезия 137 в почвах. //Почвоведение. — 1978. - №8. - С. 77 - 82.

87. Печаткин Б.С. Определение оптимальных доз извести в сочетании с внесением минеральных удобрений в севообороте. Результаты длительных полевых опытов в системе агрохимической службы РСФСР за 1970 83г.г. - М.: 1987. - С. 94 - 103.

88. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. М.: Химия, 1989. -203с.

89. Полевые опыты с удобрениями в системе Государственной агрохимической службы СССР. ОСТ 4623-74. М.: И-139, Минсельхоз, 1974.-41 с.г

90. Природное районирование и типы сельскохозяйственных земель Брянской области. Брянск: Приокское книжное издательство. Брянское отделение, 1975. - 611 с.

91. Пристер Б.С. и др. Основы сельскохозяйственной радиологии. Киев: Наукова думка, 1991. - 472 с.

92. Прищеп Н.И. Агроэкологические основы калийных удобрений в земледелии юго-запада Нечерноземной зоны. Автореф. дисс. докт. с/х наук.-М.: 1995.

93. Прищеп Н.И. Просянников Е.В., Коровяковская С.О. Радиоэкологическая роль калийных удобрений в агросистемах, загрязненных цезием-137. //В кн. : «Совершенствование методологии агрохимических исследований». Изд. ун-та, 1997. С. 152 - 165.

94. Прокошев В.В. Оптимизация калийного питания растений. //В ст. «Параметры плодородия основных типов почв». Агропромиздат, 1988.-С. 95-107.

95. Прокошев В.В., Воробьев Г.Т. Прищеп Н.И., Агеев В.П. Калийные удобрения необходимый элемент интенсивных технологий. //Сб. научных статей. - Белгород, 1991. - С. 86 - 91.

96. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. Практическое руководство. М.: Ледум, 2000. - 185с.

97. Прокошев В.В., Вьюгина Т.А. Влияние минеральных удобрений на вымывание элементов питания из почвы. // В сб. «Вопросы известкования почв». Перечень, 1976. Вып. 3. - С. 40 - 42.

98. Просянников Е.В., Прищеп Н.И., Воробьев Г.Т. Почвы, удобрения и их эффективное использование в земледелии Брянской области. -Белгород, 1989.

99. Просянников Е.В. Взаимовлияние почв и радиоактивности в экосистемах полесья и ополья юго-запада России. Диссертация доктора с/х наук. М: 1995. - 458 с.

100. Просянников Е.В. Экологическая оценка агросистем юго-запада России, загрязненных радионуклидами. //Омнигенная экология. -Брянск, Изд-во Брянской ГСХА, 1995. С. 64 - 115.

101. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных загрязнений в почве. Физико-химические механизмы и моделирование. //Под ред. P.M. Алексахина. М: Энергоиздат, 1981. - 98 с.

102. Прохорова З.А., Фрид А.С. Изучение и моделирование плодородия почв на базе длительного полевого опыта. М.: Наука, 1993. - 188 с.

103. Радиоактивное загрязнение почвы и растений. Лаборатория лесоведения. М: изд. АН СССР, 1963. - 132 с.

104. Ратников А.Н., Жигарева Т.Л., Петров К.В. и др. Эффективность окультуривания дерново-подзолистых почв в земледелии на радиоактивно загрязненных территориях. //Бюллетень ВИУА. 2001. -№114.-С. 151.

105. Романенко Г.Д., Тютюнников А.И., Сычев В.Г. Удобрения, значение, эффективность применения. М.: РАСЫ, 1998. - 376 с.

106. Санжарова Н.И. Радиоэкологический мониторинг агроэкосистем игведение сельского хозяйства в зоне воздействия атомных электростанций. Автореф. дис. д-ра биол.наук. -Обнинск, 1997. -52 с.

107. Санжарова Н.И., Кузнецов В.К. Бровник В.И., Котик Ж.А. Оценка эффективности защитных мероприятий на почвах, загрязненных радионуклидами. //Агрохимический вестник. 1998. - №4. - С. 22 - 27.

108. Санжарова Н.И., Фесенко С.В., Алексахин P.M. Динамика биологической доступности Cs в системе почва-растение после аварии на Чернобыльской АЭС. //Доклады Академии Наук. 1994. - Т. 338. - №4. - С. 564 - 566.

109. Сатклифф Д.Ф. Поглощение минеральных солей растениями. М.: Мир, 1964.-152 с.

110. Сдобникова О.В., Сушеница Б.А. Эколого-агрохимические основы применения фосфорных удобрений. //Химизация сельского хозяйства. . -1991. -№ 10.

111. Скоропанова П.С. Резервы и запасы калия в дерново-подзолистых почвах БССР. //Почвоведение и агрохимия. Минск, 1988. № 24. - С. 17 -22.

112. Тараканов Н.Д. Катастрофа на Чернобыльской АЭС крупномасштабная техногенная катастрофа XX века. //Чернобыльская катастрофа - 12 лет спустя. - М.: 1998. - С. 9 - 36.

113. Тейт P.M. Органическое вещество почвы. М.: Мир. - С. 31 - 43.

114. Тимофеев С.В., Новик А.А., Палекшанова Г.И. Влияние удобрений на9поступление радионуклидов в растения овса. //Третья Всесоюз. конф. по сельскохозяйственной радиологии. Т. 1.- Обнинск, 1990. С. 37.

115. Титова Н.А., Когут Б.М. Трансформация органического вещества при сельскохозяйственном использовании почв. //Итоги науки и техники. Почвоведение и агрохимия. Т. 8. М.: ВИНИТИ, 1991. - 156 с.

116. Толстоусов В.П. Удобрения и качество урожая. М.:1987. - 192 с.

117. Турлаков И.П., Моисеенко Ф.В. Новые композиции минеральных удобрений для снижения перехода радионуклидов из почвы в урожай. //Аграрная наука. 1996. - С. 30 - 32.

118. Тюрин И.В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. -М.: Наука, 1965.-320 с.

119. Федорова Т.А. Усвоение растениями стронция и кальция в зависимости от свойств почвы. //Агрохимия. 1968. - №6. - С. 108 - 114.

120. Фесенко С.В. Моделирование миграции радионуклидов в агроценозах. //Сельскохозяйственная радиоэкология, под.ред. P.M. Алексахина., Н.А.Корнеева. М.: Экология, 1992. - С. 230 - 266.

121. Фесенко С.В., Санжарова Н.И., Алексахин P.M. Оценка эффективности защитных мероприятий в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС. //Радиационная биология. Радиоэкология. 1996. - Т. 38. Вып. 3.- С. 354 -356.

122. Фокин А.Д. Две важные функции органического вещества почвы. //Земледелие. 1989. - №2. - С. 41 - 44.

123. Фокин А.Д. О.роли органического вещества почв в функционировании природных и сельскохозяйственных систем. //Почвоведение. 1994. -№4. - С. 40.

124. Фокин А.Д. Эколого-биохимические подходы к оптимизации агро-экосистем. //Почвоведение. 1988. - №9. - С. 71.

125. Фридман В.М. Структура почвенного покрова. М.: 1972 б. - 390 с.

126. Фридман Ш.Д., Квасникова Е.В., Глушко О.В., Голосов В.Н., Иванова117

127. Н.Н. Миграция Cs в сопряженных геокомплексах Среднерусской возвышенности. //Метеорология и гидрология. 1997. - №5. - С. 45-55.

128. Хлыстовский А.Д. Плодородие почвы при длительном применении удобрений и извести. М.: Наука, 1992. - 192 с.

129. Ходянкова С.Ф., Кукреш С.П., Вашепрудов В.Д. Влияние минеральных удобрений и известкования на свойства дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, урожайность и качество льна-долгунца. //Агрохимия. 2001.-№1.-С. 13-18.

130. Челищев Н.Ф., Челищева Р.В. Использование природных цеолитов. //Вестник сельскохозяйственной науки. 1978. - №2. - С. 126 - 131.

131. Челищев Н.Ф., Челищева Р.В. Значение ионообменных свойств природных цеолитов для вывода из пищевых цепей токсических металлов. //В кн. Природные цеолиты в сельском хозяйстве. Тбилиси, Мецниерба, 1980. - С. 217 - 226.

132. Чумаченко И.Н. Агрохимические аспекты комплексного использования минерального сырья в целях повышения плодородия почв, загрязненных радионуклидами. //Материалы международ, научно-практической конференции. М.: 1999. - С. 85 - 87.

133. Чумаченко И.Н., Сушеница Б.А., Алиев Ш.А. Агрохимия фосфора и нетрадиционного минерального сырья. М.: 2001. - 290 с.

134. Шагалова Э.Д., Павлоцкая Ф.И., Мазурова М.Д. Миграция137СБ и 90Sr в автоморфных дерново-подзолистых почвах Белоруссии. //Почвоведение. 1986. - № ю. - С. 114 - 120.

135. Шапошникова И.М., Гармашев А.И., Журба В.И. и др. Продуктивность зернопропашного севооборота и плодородия обыкновенного чернозема в зависимости от систематического внесения органических и минеральных удобрений. //Агрохимия. 1990. - № 12. - С. 15 - 17.

136. Шафран С.А., Авдеев Ю.С. Баланс питательных веществ и прогнозирование плодородия почв. //Агрохимический вестник. 2000. - №1. -С. 26 - 28.

137. Шильников И.А., Лебедев Л.А. Известкование почв. ВАСХНИЛ. М.: ВО «Агропромиздат», 1987. - 184 с.

138. Ширшова Р.А. Поступление 90Sr и 137Cs в растения в зависимости от почвенных условий. Автореф. дисс. канд. наук. М.: 1964. — 23 с.

139. Щербаков А.П., Рудай И.Д. Плодородие почв, круговорот и баланс питательных веществ. М.: Колос ,1983. - 189 с.

140. Юдинцева Е.В., Гулякин И.В. Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия. М.: Атомиздат, 1968. - 472 с.117

141. Юдинцева Е.В., Левина Э.М. О роли калия в доступности Cs растениям. //Агрохимия. — 1982. №4. - С. 75 - 81.

142. Якименко В.Н. Эффективность калийных удобрений на почвах с различной обеспеченностью калием. //Агрохимия. — 1995. №12. - С. 71-75.

143. Francis C.W. Radiostrontium morenmehtin Soils and uptake in plants. (Technical Information Center U.S.), Departament of Enerqy, TID-7564, 1978.-122 p.

144. Middleton J. Radioaktive strontium and cesium in the edible parts of cvop plants after foliar contamination. //Jnt. J. Rad. Biol. 1959. - V. 2. - №1. -P. 387-402.

145. Middleton L.J., Squive H.M. Futher studies of radioactive strontium and cesium on aqricultural crops after direct contamination. //Unt. J. Rad. Biol. — 1963.-V. 6.-P. 549-559.

146. Nishita H., Romney, Alexander G.V., Larson K.H. Influence of stable К and Cs on release 137Cs from three soil. // Soil Sci., 1960. V. 89. - № 3. - P. 161-169.

147. Oehmichen, Jobst: Pflanzenproduktion Berlin Hamburq. - 1986. — 6,08 p.

148. ClineY.F. Aging effects of the availability of strontium and cesium to plants. //Health Phys. V. 41. №2. - P. 293 - 296.

149. Cooke G.W. Nutrient Balances and the Need for Fertilizers in Humid tropical Regions. In «Nutrient Balances and Need for Potassium», Internat. Potach. Instit: 1986.-P. 19.

150. Jarecki M. Wspoldzialanite nawozow orqanicznych in mineralnych w Ksztal towanin wielkoqci I Yakosci plonu oraz wlascciwosci chemicznich qleby lekkiej. Akad. Rol. W. Szczecinie, rozprawa hab. nr. 132, 1991.

Информация о работе

Ковалёв, Леонид Андреевич
кандидата сельскохозяйственных наук
Брянск, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для 137Cs - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы