Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И ЦЕОЛИТОВ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ДЛЯ CS137

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРЕНИЙ И ЦЕОЛИТОВ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ ДЛЯ CS137"

На правах рукописи

КОВАЛЁВ ЛЕОНИД АНДРЕЕВИЧ

Агроэкологическая оценка использования удобрений и цеолитов с целью создания агрохимических барьеров для >37С$

Специальность: 03.00.16 —экология

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск 2004

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 НИКОЛАИ ИВАНОВИЧ

Ведущая организация - Комитет по сельскому хозяйству и продовольствию Брянской области

Зашита состоится 14 мая 2004 гола в 1400 на заседании диссертационного соестаД 120.38.01

в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365, Брянская обл., Выгоничский район, с. Коки но, Брянская ГСХА, корпус I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской ГСХА.

Автореферат разослан 14 апреля 2004 г.

Просим принять участие в работе Совета иди прислать свой отзыв в 2-х экземплярах заверенных гербовой печатью.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

А. И, Арттохов

Обща» характеристика работы

Актуальность проблемы. Анализ современное) эколого-геохимической ситуации на темном шаре укалывает на ухудшение качества окружающей среды, С особой острогой 'ira проблема проявилась в последние голы в евши с катастрофой на Чернобыльской АЭС, кагора» является уникальной по своей масштабности « характеристикам, и наибольшее загрязнение но ^ро&няч к плошадям приходится на Брянскую область. Учитывая огромные размеры загрязненных территорий it лл»гтельность экологических периодов полуочищения почвы от радионуклидов, проблема реабилитации в Брянской области загрязненных земель, как в настоящее время, так и а долгосрочной перспективе будет оставаться чрезвычайно актуальной. Значительная часть выпавших на сушу радионуклидов аккумулируемся н трансформируется в почве и становится неотъемлемой техногенной составляющей загрязненных агроэкосистем. Именно почва является вторичным и основным источником поступления техногенных загрязнителей, в точ числе радиоактивных, в продукцию растениеводства и далее в организм животных и человека. Стратегия веления 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 »следований Цель работы - агробиологическая оценка использования удобрений и цеолитов для создания агрохимических барьеров, обеспечивающих получение сельскохозяйственной продукции, соответствующей нормам радиашюнной 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 '"Сз в сельскохозяйственной продукции и ей качество;

• провести анализ изменения основных агрохимических показателей почвы а 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 экономичес10то эффективность агрохимических приемов.

Научная новизна и практическая значимость исследований. Впервые в условиях радиоактивного загрязнения Брянской облает в севообороте изучены нетрадиционные агрохимические приемы, ограничивающие поступление радионуклидов в продукцию; дана агробиологическая 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 1939 -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 or воздействия последствии

UKG «СХА.

Чернобыльской катастрофы на 1992-1995 голы и период до 2000 юда», «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 почвекно-клим этических условиях.

Защищаем ые положения:

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

• модели агрохимических барьеров для '"О;

• действие агрохимических приемов на продуктивность сельскохозяйственных культур;

• система агрохимических приёмов, обеспечивающая получение экологически безопасной продукции рэстс11иеводства;

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

Апробация работы. Результаты исследований ло 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 «Технолог ические аспекты производства продукции растениеводства и животноводства (2004), на расширенном заседании кафедры лесных культур и почвоведения Брянской ГИТА (2004) и расширенном заседании специалистов Брянского Центра «Агрохнмраднологня» (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 технологии выращивания экологически чистой продукции растениеводства на радиоактивно загрязнённых сельскохозяйственных угодьях в сельхозпредприятиях различных форм собственности.

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

Условия к методика проведения исследований

Мест« проведения исследований. Исследования ло теме диссертации проведены с 1992 по 2001 (од вСХПК «Красна) Инуть» Новозыбковского района Брянской области на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве в стационарных полевых опытах, в 10-типольноч севообороте в предполесском ландшафте.

Исследования базировались на фундаментальных положениях экологии (Израэль, 1974; О дум, 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. Гуляки на, Е.В. Юдиниевой (1973) и Б.А. Доспехова(1985).

В задачу опытов входило дать агробиологическую опенку использования удобрений 1< неолигов дія создания агрохимических барьеров, обеспечивают и к иолучеши-сельскохозяйственной продукции, соответствующей нормам радиационной безопасности

Опыты расположены в пространстве и времени. Каждая культура повторяется в двух-трех полях в течение двух-трех лет, Обшая «лошадь делянки на дерново-подзол нет ы > легкосут л инистых почвах составляет 200, а учётная -50 н1. Нов тор кость опыта 4-крагная расположение делянок систематическое, чередование культур соответствует 10-польпоч> севообороту. Лфотехника возделывания культур на опытном участке обшенриняіая дл* данной юны.

Перед закладкой опыта под цнклооткрываюшуто культуру (картофель) no наїпоі схеме вносились удобрения и мелиоранты. Из минеральных удобрений применял! аммиачную селитру (34%), суперфосфат гранулированный (19,7%), калий хюрнегьп (60%). Одинарные дозы минеральных удобрений вносили из расчёта на получен in запрограммированной величины урожая, а также полуторные и двойные дозы н^ ограничение поступления в продукцию. Минеральные удобрения из расчета ».■

і панируемый урожай применяли ежегодно под каждую культуру перед посевом вразброс Органические удобрення (навоз - 120т/га, торф • 120 т/га), доломитовую муку (3 т/га) и цеолит (5 т/га, 10 т/га, 15 т/га) вносил» один раз за ротацию под цпклооткрывающуте культуру.

Схема чередования культур: картофель - ячмень - кукуруза - овес с подсевов многолетних трав - многолетние травы I гола пользования — многолетние травы II год і пользования — озимая рожь — вико-овсяная смесь - ячмень — озимая рожь. Сорта культу; следующие: картофель — «Новинка»; ячмень - «Гонор»; кукуруза — «Коллективная» (Fj). овес - «Скакун»; многолетние травы - тимофеевка луговая; озимая рожь - «Пучоечанка».

Почва опытного участка- дерново-подзолистая легкосут л инистая, сформированная н, водно-ледниковых отложениях. Пахотный генетический горизонт почвы опытного участка характеризуется следующими показателями: гумус — 4,39 рН(01 - 6,0 гидролитическая кислотность - 1,59 мг-экв/100г почвы; сумма обмен но-поглощенных оснований — (6,0 мг-экв/100г почвы; подвижный фосфор —433 мг/кг почвы; обменный калий - 178 мг/кг почвы; обменный кальций - 6.7 мг-зкв/ІООг почвы; обменный магний -1,2 мг-зкв/ІООг почвы, плотность загрязнения "7Cs составляет 918,7 кБк/м\

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

Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения замеряли лоїиметром ДРГ- 01Т,

•Методы. Почвенные и растительные образцы анализировали в специализированных и и с тру м ен гальны х лабораториях Брянского государственного центра химизации и сельскохозяйственной радиологии. Агрохимический а нал из почвенных и растительных образцов проводили стандартными методами, принятыми в агрохимической службе России (Петербургский, 1976; Лринушкина, 1980).

Ежегодно после уборки в почвенных образцах со всех делянок опыта определяли содержание подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову в модификации ЦИНЛО; рНксі - потеншюметричееки; гидролитическую кислотность - по методу Кап пека в модификации ЦИНЛО; сумму поглощенных оснований по методу Клппена в модификации 1ШНАО; цезий -137 - спектрометрически на гамма-спектроматрах типа «Гамма — 01С» и «Гамма — плюс» по методике ГНМП «ВШШФТРИ».

Дія 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 ЦИНЛО.

Гидротермический коэффициент рассчитывается по Г.Т. Селянинову,

Климат Брянской области умеренно континентальный с теплым летом к умеренно голодной зимой с достаточным увлажнением, благоприятно скатывается на росте и ра)витии сельскохозяйственных культур. Сумма активных температур воздуха {выше 10ПС) на территории области 2200-2-100°С. Годовая сумма солнечной радиации - 90 кхал/см*. Самый холодный месяц - январь (•6,81>С), самый теплый - июль (19,4сС). Изменение температуры воздуха имеет чётка выраженный сезонный характер. Весна накупает 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 ЮТ наступает в начале мая, далее идет интенсивное нарастание до июля - первой л с калы августа (Агроклиматический справочник по Брянской области, 1960). В отдельные юлы весна бывает затяжной с неустойчивой температурой и с несколькими волками похолоданий, вплоть до возврата заморозков. Слабые атмосферные засухи наблюдаются каждый год, интенсивные - один раз в 3-10 лет. Чаше всего они бывают в июне, июле.

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

Погодные условия за годы проведения исследований складывались не совсем благоприятно и отличались большим разнообразием. Из десяти дет 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 тнпочорфных 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 (11 > 10®С), уменьшенной в 10 раз (табл. I).

Таблица К - Гидрпгтермическне коэффициенты в годы проведения исследований

Голы Месяцы За вегетацию

Май ! Июнь Июль Август Сентябрь

1992 0,4 1 0,4 0.5 0.5 1.1 0.6

1993 0,3 1 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 и

2000 1,9 0.9 4,6 0,5 1.6 1,9

2001 КО 1.3 1,2 1.1 0.9 1,1

Сред нем ного летние 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 гола, когда условия увлажнения были недостаточные для роста и развития растений. Если смотреть по месяцам, то недостаток влага испытывали растения в летние месяцы 1994 (июль, август, сентябрь), 1995 (нюнь, июль), особенно резкий недостаток влаги наблюдался в августе 1996, в июне 1999 и августе 2000 голов.

Результаты исследований Динамика агрохимических свойств почвы иод влиянием средств химизации

Влияние агрохимических приемов иа содержание основных -элементов питании растений. Определяющими факторами плодородия почвы является повышенная ноч венная кислотность, низкая обеспеченность гумусом, подвижным фосфором и обменным калием. Доведение этих параметров почвенного плодородия до оптимальны* величин является наиважнейшим фактором получения стабильных высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

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

Г>иуС*% 5,0 ■

3.S

з.о

Ko-ajxn ь —ШЙгтКИРК

- IlewiHiI + NPK

- ЦюлтЗ + NPK

i99i iwj i99s im 19« :ooi Рис, 1. Влияние иеолита на соаеожание rvMvca

Lt»l 1»9> m« (MI

Рис, 2. Влияние NPK на содержание гумуса

Кочгрф,, Ifril

--ii^ >

- - - NPI.tKl.t - - KHK]

—-Ko^TpOlk [i-Cl

yidi'p )

- - - Торф +■ NPK

- —H»ai + NPK

~ Ддоомцтоия NPK

1941 IWä IWJ IWT I9W 1001 Рис. 3. Влияние органических удобрений и доломитовой муки на содержание гумуса

Применение минеральных систем удобрений в чистом виде н 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 конов водорода н алюминия в почвенном поглошаюшем комплексе (рис.4 — 6).

рн

-Капродь (боуасйр)

«

6,1

6,0

i.9 i

3,8

S.7

5.6

5Л

--Ifcomtl+HPK

• • - Lfcn»ft2+NPK — • LteMHö-fNPK

1941

IW3

1995

IW

W)

ЗЮ1

Рис. 4. Влияние цеолита на величину рН

4.1 6.0 М

5.6 J.* 1.1

PK

уяобр.}

— — NfK

- -NPl.JKU

— - NP3K1

1995

1997

1999

>041

6.J 6.1 4.1 6.0 5,9

5.8 5.1 J.6

tl1

pH

Рис. 5, Влияние NPK на величину pH

—— Контроль (Gej удс£р > — —Торф* NPK

--- Ими»* NPK

~ Доломитовая + HPK

1991 19«? 1997 1999

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

5 0 0 P20S. мг/IOOr

1

»0.0 ».о JO.O 11.0 10,0

-^^"Контрол* (бет удйбр )

— — Цсол»т1» NPK

- - - Ц*о*кт2 HPK - - UtoüKiJ + NPK

1991 1995 I997 1999 109I

Рис, 7. Влияние цеолита на содержание фосфора

В проводимых исследованиях установлено 4рис. 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 "о, независимо от применяемых систем удобрений, что естественно сказывается продуктивности возделываемых культур, и соответственно, на накоплении радионуклидов в единице массы продукции.

о

-и.о

40 0

)0 0 и.о го о

1 1

— — чт

— - - ИРиМ.)

— - мпкз

1991 194) 1М 1М1

Рис. 8. Влияние ЫРК на содержание (Ьос&ора

РЮ5, игПООг 55.0 50,0 45.0 40,0 55.0 10.0 15,0 :о.о

Ко«грон|((1 удобр) - —Торф + МРК

- - - Нмо» + НРК

— - + — Доломитовая + ЬРК

1991 ]»ээ т? 19» ;оо1

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 дош удобрений в данном случае не способствуют улучшению фосфоритного режима почв.

—— Коктра»* {без }добр >

- — ЦеамН + МРК

- - - Ц«ш»:+ ИРК - - ЦсспягЗ + ЫРК

»991 1 99» 1995 1997 19« 2001

Рис. 10. Влияние цеолита на содержание калия

Контрйпь{5е1 удобр) - —«РК

- - - ОТ1.5К1>5

— - ирж;

1991 1943 1995 1997 1999 1001

Рис. 11. Влияние ЫРК 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, но всей видимости, фиксацией его глинистыми минералами и значительной подвижностью в легких по механическому составу почвах.

кто, игл оог уж*р)

(941 1«! («5 1УМ :«01

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 ЫРК, наблюдается уменьшение их содержания в почве.

В наших исследованиях установлено, что все изучаемые приёмы отрицательно влияли на количество обменных катионов. Во всех вариантах опыта нз&иодалось уменьшение суммы обменных катионов в почве. В зависимости от применяемых приёмов величина снижения содержания обменных катионов колебалась от 6,2 % (вариант с торфом + №РК) до 35,5 % (навоз + ЫРК), 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 агроприемы но влиянию на состояние почвенного плодородия сравнивали с контролем (табл. 2).

Таблица 2. Данные однофакторного дисперсионного анализа ° 4,35)

Группы Показатели

гутаус РН р:о, К,О Нг Са М*

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

Цеолит5+НРК 3,75 13,99 0,51 27,23 1,50 1,40 0,12 0,93

Цеолит, ЖРК 6,52 10,32 0,004 26,66 1,11 3,30 0,29 0,018

ИРК. 3,25 3,68 1," 5,39 0,50 1,69 0,14 0,41

МР.^Ки 4,49 8,35 0,027 39.95 0,78 0,63 0,003 0,20

ИРЖ. 0,78 9,62 0,061 46,78 0.65 0,07 0,22 14,48

Торф*КРК 34,75 4,05 0,23 25,84 0,92 11,06 0,38 20,21

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

Доломитовая мукаШРК 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 агрохимнческнх приемов на динамику основных питательных элементов в почве. Существенные различия между контролем н вариактамн с органическими удобрениями указывают на то, что изменение содержания гумуса определяется их внесением, изменение реакции почвенной среды более прослеживалось при внесении иеолнта, 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 н минеральных образований, поскольку его повеление в большей мере определяется условиями увлажнения и биологическими особенностями культур. На содержание остальных почвенных показателей (Нг, Са, Мр. 5) изучаемые приемы не оказали практически никакого влияния, что и подтвердилось отсутствием различий между сопоставляемыми группами.

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

Баланс гумуса, фосфора н калия за ротацию севооборот«. Исследование баланса гумуса, фосфора и калия в севообороте в условиях радиоактивного загрязнения почв, яыяется 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 +ЫРК и навоз +№К), и возделывание в системе севооборота многолетних трав и бобово-злаковой смеси на силос.

Исследованиями установлено, что при высокой обеспеченности дерново-подзолистых почв фосфором (Солее 400 мг/кг) и повышенном содержании обменного калия (более 170 мг/кг) при систематическом применении фосфорных н калийных удобрений, особенно в повышенных дозах, сохраняется положительный баланс этих элементов в севообороте. Наибольший эффект по балансу этих элементов наблюдается при совместном внесении органических н 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 расчете баланса калия. Высокую потребность в нСм 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 ячменвм после внко-овсяной смеси.

В целом по севообороту для фосфора к калия сложился положительный баланс при применении всех изучаемых агрохимических при£мов. 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 Р^О} и +387,5 кг/га К^О при совместном внесении органических и минеральных удобрений.

Действие агрохимических приемов на поведение цезмя-137 а 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 к£к/н3 или 22,5% {табл. 3) в варианте с одинарной дозой NPK до 434,0 кБк/м2 нлн 38,4% в варианте с двойной дозой NPK.

Таблица 3. - Величина снижения активности почв, %

Показатели Варианты

1 2 Э 4 S б 7 £ 9 10

Активность "'Cs, кБк/м1 (до эакяалкн) 1006,0 976,3 1031,3 1001,2 1031,3 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 35.3 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: содержанке гумуса> содержание обменного калия> величина рН> содержание подвижного фосфора. Это явление доказано исследованиями Н.И. Сан жаровой с сотр.(1997), А.Н. Ратниковаисотр.(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 условна поступления радионуклидов в растения, н обеспечивает получение продукции растениеводства, соответствующей требованиям санитарно- гигиенических нормативов.

Таблица 4.—Агрохимическая составляющая моделей плодородия _дерново-подзолистой почвы, загрязненной |д Ca

Культура Показатели

рН(КС1) PiOi, мг/кг К ,о Гумус

оптнм. агро-хим. барьер оптнм. агро-хим. барьер оптнм. агро-хим. барьер оптнм. 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

О ли. 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

Ми. 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 множественно!! линейной регрессии позволила установить зависимость между величинами агрохимических показателей почвы и накоплением тСз в урожае основных сельскохозяйственных культур (табл. 5). Судя по коэффициенту множественной детерминации ([I1) вариации накопления радионуклида в урожае сельскохозяйственных культур значительно различаются. По мере падения величин агрохимических показателей их влияние на размеры перехода '"Сэ в продукцию увеличивается даже при высоком уровне плодородия.

Таблица 5. Зависимость содержания "'О в урожае сельскохозяйственных культур _от состояния почвенного плодородия___

Культура Уравнение множественной регрессии К *

Картофель V - 129,30 - 2.22Х' -14,102 + 0,19Е - 1,00А 0,39 0,15

Ячмень У = - 74,03 - 5,13Х + 22.292 + 0.03Е - 0.38А 0,41 0,16

Кукуруза У = 1309,1 -59,72Х-81,652-4,01Е- 12.24А 0,58 0,34

Овёс У -277,19. 12,37Х- 19,292-0,5Е-3,14А 0,63 0,39

Многолетние травы 1 г. п. У = - 81,27 - 21,59Х + 60.572 - 2.56Е - 1,22А 0,43 0,18

Многолетние травы И 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 - 2,09 А 0,47 0Д2

Однолетние травы У - -992,83 - 87,09Х+265,942«-1,54Е -9.24А 0,55 0,31

Ячмень У = 55,77 - 2,29Х - 3,37г + 0.007Е - 0,84А 0,68 0,46

Озимая рожь У - 12.07 - 3.03Х + 3.672 + 0.54Е - 1,81А 0,70 0,49

'приметшие: X — содержание гумуса,'¿. — величина рН; Е — содержаниеРгО),мг/100г почвы; А — содержание КйО, мг/100 г почвы.

Влнянне агрохимических приёмов на продуктивность сельскохозяйственных

культур

Основные пути повышения урожайности сельскохозяйственных культур определяются совокупностью применения агротехнических и агрохимических приемов. 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 нх влияние на урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур.

При применении навоза на фоне ЫРК в среднем за три года прибавка урожая составила 40 ц/га, торфа + ИРК • 34 ц/га, двойной лозы 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 н цеолита) + ЫРК-9,0 ц/га.

Урожайность зеленой массы кукурузы среднем за три гада 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 + №К (прибавка 441 ц/га), неолит* + ИРК {422 ц/га) и навоз + ОТК (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 иа 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 МРК. Наибольший эффект получен при применении двойных доз фосфорно-калийных удобрений, прибавка зеленой массы трав 1 г.п. составила 65,6 и/га, II т.п. 62,6 ц/га. Существенная прибавка была и в варианте с цеолитом 5 т/га + ЫРК, 60 ц/га.

Действие изучаемых агрохимических приемов оказало существенное влияние на урожайность озимой ржи, возделываемой по туюсту многолетних трав. Во всех вариантах опыта получены достоверно значимые прибавки зерна ло отношению к контролю. Прибавка от применения удобрений колебалась от 8,1 ло 12,7 ц/га. Самые большие прибавки урожая зерна получены в вариант« кеолитг*- ЫРК (12,7 ц/га), доломитовая мука + ИРК (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 и/га) и в вариантах цеолит^ + НРК и торф + ЫРК (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 аффект 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 цеолитз+ЫРК (8 ц/га), и в вариантах цеолиту Ь!РК (7,6 ц/га), доломитовая мука + ЫРК, торф ■+■ ЫРК (7,5 ц/га). Необходимо отметить, что поскольку внесенные 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 всех вариантах опыта. Наибольший эффект получен при применении неолита! + МРК (прибавка 12,6 ц^га) и торфа с минеральными удобрениями (прибавка 11,1 и/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 нх действие проявилось в первый год внесения под картофель, урожайность с внесением навоза составила 39,3 ц/га з.с,, с применением торфа - 37,8 ц/га з.е.

На основании проведенных десятилетних исследований по изучению влияния различных доз удобрений и иеолитов на урожайность сельскохозяйственных культур прослеживается некоторая закономерность по воздействию изучаемых агрохимических приемов иа урожайность. В начале исследований наибольший эффект дало совместное применение органических и минеральных удобрений, последействие которых отмечалось и на третий гол 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 па продукт в »ость севооборота

Іізри^н т ы У рожайность, и/га і е г. 1 О О 3

X ? Сі. Л X V г г в: Я fc ¡Г 8 о 3 ■Л а* Г* W JT — 3 Л s. =. * s «Л * а о ** X 5 3 X о Я Т « Л * 2. о

Контроль 29,3 20,9 5ft,6 23,7 К,9 14.5 16,0 IK.9 10.5 16.1 215,4

NPK 33,0 28,3 112,0 14.0 :о,5 2S.7 22,5 18.8 1 27,8 324.Я

Неолит, +■ NPK 34.3 32,1 123,6 23,5 (5,0 2),7 31,2 24.4 20,0 1 31,2 357,0

Цеолиту NPK 34.8 29,0 120,7 23.1 15,5 21,0 25,7 24.9 20,5 24,1 339,3

Цеолиту NPK 35,0 30,5 128,4 22,2 15,9 21,5 27,1 26.3 19f8 25,8 352.5

Доломитом» мука +NPK 34,5 30,8 110.3 23,4 14,9 20,3 30,4 22.9 19,9 27,0 334.2

Тор« +NPK 37,8 29,9 131,(1 24,6 17,3 18,7 29,3 26.3 19,9 29,4 364,8

Навоз +NPK 39,3 и,-» 126,5 26,0 15,5 20,5 29,4 25,S 18.9 27,1 361,4

NPiiK. < 35,5 30,1 121.4 23,4 16,0 21Г0 29,2 26,0 19,5 1 26.5 348,8

NPjK) 37,0 24,4 109.S 24,7 16,8 22,0 30.2 27,0 19.1 1 27,4 343.6

Экологическое качество сельскохозяйственной »редукции 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 ее безопасное использование. Проблема повышения экологического качества продукции растениеводства в условиях радиоактивного загрязнения остается довольно острой. Изменение качественных покамтелей 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 в адовы к 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-калнйных удобрений, ухудшение краям ал нстости клубней и снижение содержания витамина С, кроме варианта с торфом на фоне №К. Во всех вариантах опыта увеличилось содержание азота, калия н 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 ЫРК, 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 цеолит* ■+ ЫРК,

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 КРК и варианте с неолитом 5 т/гз и двойной лозы РК, и кадия увеличилось во всех вариантах опыта. Максимальное увеличение азота было в варианте с доломитовой мукой на фоне ЫРК. фосфора и калия при внесении но л утор ной лозы фосфорно-калийных удобрений,

В сене много летних трав И года пользования наблюдали увеличение содержания азога и калия независимо от применяемых систем удобрений и варьирование по юлам и вариантам фосфора.

В зерне озичай ржи увеличилось содержание белка с 0,25% в варианте с доломитовой мукой на фоне МРК 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 в» всех вариантах опыта наблюдали увеличение содержания азота, и уменьшение фосфора н калия.

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

В зерне ячченя 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 лозой фосфора. Наиболее эффективными системами по влиянию на содержание белка были цеолит в дозе 5 т/га на фоне КРК (13,28%), и одинарная доза НРК (13,13%). Проводимые исследования выявили положительное влияние изучаемых агрохимических приёмов и предшественника (вико-овсяная смесь) на качество зерна ячменя.

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

Накопление |иСв 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 "гСз из почвы в растения, связана с охраной здоровья человека путЁм снижения радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции и возвращением к обычному виду землепользования,

В К1)0нях картофеля содержание в среднем за три гола варьировало от 37,7 (контроль) до 18,7 (навоз + ЫРК) Бк/кг, в ботве - от 463,7 до 732,7 Бк/кг, Накопление П,С5 в вегетативной массе в 16-26 раз выше, чем в репродуктивной. Поступление '"Сь в клубни уменьшилось от одинарной дозы МРК 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 МРК в 1,3, от совместного внесения торфа и ^К в 1,7, навоза и ЫРК 2 раза,

В зерне ячиеня содержание П7С$ 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 + МРК. Накопление соломе в 7,0 - 11,5 раз выше, чем в зерне. Применение различных лоз минеральных удобрений позволило снизить содержание С$ в зерне ячменя в 1,2 - 1,5, в соломе в 1.3-1.9 раза. Органические удобрения совместно с минеральными уменьшили накопление ралиоцезия в зерне в 13 - 1,6, в соломе 1,9 - 2,1 раза, доломитовая мука совместно с КРК в зерне в 1,4, в соломе в 1,2 раза.

В зеленой массе кукурузы содержание1 "Сз составило 101,7 - 296,7 Бк/кг. Минимальное его накопление было в варианте навоз + Ь'РК (101,7 Бк/кг), максимальное -на контроле (296,7 Бк/кг). Поступление Сз в фитомассу кукурузы уменьшаюсь по всем изучаемым системам удобрений по отношению к контролю в 1,3 - 2,9 раза.

В зерне овса содержание 111С5 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 Б к/кг соответственно, минимальное - в зерне было в варианте с применением двойной дозы фосфор но-калийных удобрений - 19,7 Бк/кг, в соломе • в варианте наво) +■ ЫРК — 107,7 Бк/кг. Кратность снижения "'Сї но вариантам составила от 1,2 (ЫРК) до 3,2 (ИРіКг) раза.

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

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

В зерне оіимойряси содержание '"Сб варьировало в вариантах опыта от 13,7 до 37,7, в соломе — от 20 до 63,3 Бк/кг, Лбсолюшая величина накопления іііСї 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-калнйных удобрений снизила содержание3'Сэ в зерне озимой ржи в 2,8, в соломе 3,2, доломитовая мука •*■ ЫРК • в зерне в 2,4, в соломе в 2,5, органо-минеральная - в зерне в 1,9, в соломе в 2,9 раза.

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

Б 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 тСз 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 приемов на экологическое качество зерна ячменя (второе поле) показало, что по сравнению с 1993 - 1995 гг. исследован и П, где максимальный эффект на размеры перехода оказала органо-минеральная система (торф * ИРК), в 2001-2002 гг. большую роль в накоплении "'Сз в зерне ячменя сыграли минеральные удобрения н предшественник (вико-овсяиая смесь).

В зерне и солоие отмой роки содержание |>ТС$ 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 лозой фосфорно-калиПных удобрений. Кратность снижения радионуклида по сравнению с контролем - 3,9 и 2,5 раза соответственно.

Различные дозы удобрений неодинаково влияли на снижение поступления радионешя из почвы в растения. Одинарные лозы ЫРК уменьшили поступление ,17Сї в клубки картофеля, в зерно ячменя {1 -ое поле), в зелёную массу кукурузы и в зерно озимой ржи (I-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 (К 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-калнйных 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 зеленой 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 С$ при внесении двойных доз фосфорно-калнйных 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-лолъному севообороту эффективность снижения перехода IJ,Cs 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 NPK - 2,2, от двойной догы была на уровне одинарной дозы минеральных удобрений, от совместного применения торфа и NPK • 21,5, навоза и NPK - 24,7, ог совместного внесения доломитовой муки н минеральных удобрений * 19,6 *рата.

Поступление радионуклида из дерново-подзолистой легкосутлинистой почвы в сельскохозяйственные растения определяется рядом факторов, а именно: содержанием радионуклида в почве, биологическими особенностями кулыур, обеспеченностью элементами питания и применяемыми системами удобрений. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что на те*рр>ггориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, агрохимические мероприятия, направленные на повышение плодородия почв, обеспечивают получение стабильных урожаев сельскохозяйственных культур и ограничивают поступление IJ,Cs в растения.

Экономическая эффективность цеолитов и удобрений в севообороте о условиях радиоактивного загрязнении

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% о г норматива).

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.

Наибольшая рентабельность получена при применении одинарной дот цеолита на фоне минеральных удобрений 140 Чл.

ВЫВОДЫ

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

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, н 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 ог применяемых удобрений в севообороте на 12-33 %, обменного калия на 5,3-21,6 "/о.

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,

5. При высоком содержании для дерново-подзолистой почвы гумуса (более 4o,ó), 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 (-1-168,4 кг/га) и калию (+288,0 кг/га), двойными дозами NPjKj по фосфору (+215,0 кг/га PjOO 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/м3 или 22,5%в варианте с одинарной дозой NPK до 434,0 кБк/м2 или 38.4% в варианте с двойной лозой NPK.

8. Изучаемые агрохимические приемы в севообороте повысили урожайность всех сельскохозяйственных культур, но в их влиянии прослеживается определенная закономерность. Действие и последействие органо-мннеральных 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. Дтя озимой ржи наиболее эффективным приемом было совместное применение цеолита в дозе 5 т/га с минеральными удобрениями.

9. Применяемые агрохимические приёмы в 10-полшом 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 крахмалнстость клубней картофеля и снизилось содержание сухого вещества и витамина С.

10. Эффективность снижения перехода mCs 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 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 агроприемами в наших опытах являются применение цеолита в дозе 5,10,15 т/га на фоне NPK, условно чистый доход составил 1,4, 1,35н 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 постзварийный период.

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

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

f-76 14

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Маркина З.Н., Ковалёв Л.А. Влияние нетрадиционного минерального сырья на агрохимические свойства антропогенно-измененных лочв //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 li?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 A.A., Ковалёв ЛА. Технология реабилитации лочв, загрязненных 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 Л.А. 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.