Эффективность защитных мероприятий при реабилитации естественных кормовых угодий в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС

Чесалин, Сергей Федорович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Эффективность защитных мероприятий при реабилитации естественных кормовых угодий в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Эффективность защитных мероприятий при реабилитации естественных кормовых угодий в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС"

а правах^рукописи

ЧЕСАЛИН Сергей Федорович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИИ ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

Специальность 06.01.04-агрохимия

5 ДЕК 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005542810

Брянск - 2013

005542810

Работа выполнена на кафедре агрохимии, почвоведения и экологии ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» и ГНУ «Новозыбковская сельскохозяйственная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института люпина» в 2010-2012 гг.

Научный БЕЛОУС Николай Максимович

руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные ЯГОВЕНКО Герман Леонидович

оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Департамент сельского хозяйства Брянской области, заместитель начальника отдела растениеводства

МАРКИНА Зоя Николаевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО Брянской государственной технологической академии, профессор кафедры лесных культур и почвоведения

Ведущая организация: ГНУ Московский НИИСХ "Немчиновка" Россельхозакадемии

Защита состоится 20 декабря 2013 г. в 16 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365 Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская 2а, корпус 4, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан 20 ноября 2013 г. и размещен на официальном сайте Минобрнауки РФ: mon.gov.ru.

Просим принять участие в работе совета или выслать свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дьяченко

Владимир Викторович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аетуальность темы исследования. В условиях техногенного загрязнения территорий важнейшей задачей для сельхозпроизводителей является получение экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства. В Брянской области радиоактивному загрязнению подверглись более 1756,7 тыс. га сельхозугодий, из них 491,4 тыс. га составляют естественные кормовые угодья (Воробьева и др., 1993; Анишина, 2012).

Получение сельскохозяйственной продукции, соответствующей санитарно-гигиеническому нормативу, на техногенно загрязненных угодьях невозможно без разработки научных основ и особенностей системы земледелия, где важнейшее место приобретает комплекс агрохимических и агротехнических мероприятий (Просянников и др., 2004; Алексахин, 2006; Малявко и др., 2010; Белоус и др., 2012; Подоляк и др., 2012).

Поэтому изучение уровней минерального питания, включая азотные удобрения на фоне основной обработки почвы, направленных на повышение урожайности и питательной ценности нормативно чистых многолетних злаковых трав, являются актуальными научной и практической задачами, что послужило основой данного исследования.

Цель и задачи исследований. Цель исследований — оценка эффективности агрохимических и агротехнических мероприятий на естественных кормовых угодьях повергшихся радиоактивному загрязнению.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Изучить влияние доз, сочетаний и соотношений минеральных удобрений на продуктивность естественного и сеяного фитоценозов многолетних злаковых трав на фоне основной обработки почвы;

2. Установить оптимальный уровень и соотношение элементов питания в составе полного минерального удобрения, обеспечивающий стабильную урожайность зеленой массы и сена многолетних трав;

3. Выявить влияние комплексного применения агротехнических и агрохимических приемов на кормовую ценность сена многолетних луговых трав;

4. Определить степень влияния изучаемых мероприятий на получение продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды;

5. Дать энергетическую и экономическую оценку эффективности комплексного применения агротехнических и агрохимических мероприятий при возделывании многолетних луговых трав.

Объект исследований - естественный и сеянный травостой луговых злаковых трав.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка применения агрохимических и агротехнических мероприятий при повторном перезалуже-нии естественных кормовых угодий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Изучено влияние минеральных удобрений на фоне обычной и двухъярусной вспашки на урожайность и качество зеленой массы и сена многолетних злаковых луговых трав природного и сеяного травостоя.

Экспериментально изучены и определены оптимальные дозы минеральных удобрений, их сочетания и соотношения для естественных и сеяных фитоценозов многолетних злаковых травостоев на радиоактивно загрязненных заливных лугах центральной поймы, обеспечивающие получение зеленых и грубых кормов, соответствующих нормативу по содержанию 137Сз (ВП - 13.5.13/06 - 01).

Защищаемые положения:

1. Комплексное применение агрохимических и агротехнических мероприятий оказывает положительное влияние на урожайность зеленой массы и сена многолетних злаковых трав при перезалужении пойменных лугов;

2. Мероприятия способствуют повышению показателей качества зеленых и грубых кормов;

3. Комплексное применение агрохимических и агротехнических мероприятий способствовало снижению поступления '"Сб в зеленую массу и сено многолетних злаковых трав;

4. Комплексное применение защитных мероприятий при возделывании многолетних злаковых трав на заливных лугах центральной поймы в условиях радиоактивного загрязнения энергетически и экономически эффективно.

Практическая значимость работы заключается в подготовке экспериментальных данных, послуживших основой для разработки практических рекомендаций по применению комплекса агрохимических и агротехнических мероприятий при реабилитаций радиоактивно загрязненных пойменных лугов, позволяющих получать нормативно чистые корма при снижении расхода калийных удобрений по сравнению с ранее рекомендованными в 1,5 раза.

Личный вклад автора состоит в разработке программы и выборе методов исследований, в проведении экспериментально-полевых и аналитических работ, анализе и обобщении экспериментальных данных, формулировке основных положений и выводов, подготовке научных публикаций, оформлении диссертационной работы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на международных конференциях: Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК (Брянск, 2012, 2013), Актуальные проблемы экологии, агрохимии и почвоведения в XXI веке (Брянск 2012), Молодежь и инновации - 2013 (Горки 2013). Диссертационная работа обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры агрохимии, почвоведения и экологии Брянской ГСХА.

По материалам диссертационной работы опубликовано 7 работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в экспериментальном хозяйстве Новозыб-ковской СОС ВНИИ люпина и опытном хозяйстве «Волна революции» Ново-зыбковского района Брянской области в 2010-2013 гг.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы по теме исследования, описания объектов, материалов и методов исследования, экспериментальной части, выводов, рекомендаций производству, списка используемой литературы и приложений. Общий объем составляет 176 страниц компьютерного текста. Работа содержит 21 таблицу, 6 рисунков и 21 приложение. Список литературы включает 221 наименование, в том числе 13 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 2010-2012 гг. на кафедре агрохимии, почвоведения и экологии Брянской ГСХА.

Исследования проведены на луговом участке центральной поймы реки Ипуть в стационарном факторйальном опыте, заложенном в 1994 г. в Новозыб-ковском районе. В 2008 г. было проведено перезалужение опытного участка.

Почва опытного участка аллювиальная луговая, песчаная, мощность гумусового горизонта 17-18 см, с глубины 40 см глеевый горизонт. Плотность загрязнения опытного участка П7Сз в период проведения работ по перезалуже-нию колебалась в пределах 559-867 кБк/м2.

Агрохимическая характеристика почвы опытного участка следующая: рНкс1 - 5,2-5,6, гидролитическая кислотность - 2,6-2,8 мг-экв. на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований — 11,3-13,1 мг-экв. на 100 г почвы, содержание гумуса - 3,08-3,33% (по Тюрину), подвижного фосфора - 620-840 мг/кг, обменного калия - 133-180 мг/кг (по Кирсанову).

Схемой опыта в 1994 г. в период закладки были предусмотрены следующие фоны: контроль (естественный травостой без обработки); вспашка обычным плугом ПН - 3 - 35; вспашка двухъярусным плугом ПЯ - 40.

При перезалужении опытного участка в 2008 г. замена изреженного сеяного травостоя по фонам основной обработки почвы была проведена методом ускоренного перезалужения. Работы по перезалужению опытного участка включали: известкование, фрезерование дернины в двух направлениях фрезой ФБК - 2, предпосевное прикатывание почвы катками ЗКВГ - 1,5, посев многолетних трав сеялкой СЗТ - 3,6, послепосевное прикатывание. Высевали злаковую травосмесь: овсяница луговая - 6 кг/га, лисохвост луговой - 5 кг/га, двукисточник тростниковый — 7 кг/га.

Естественный злаковый травостой представлен следующими видами: овсяница луговая - 30%, лисохвост луговой - 50%, тимофеевка луговая - 20%.

Схема опыта включала варианты внесения минеральных удобрений: 1. Контроль - без удобрений; 2. Р60К90; 3.1Ч90Р6оК9о; 4. М90РмК120; 5. ЫдоРбоК^о; 6. РбоК12о> 7. М12оР6оК12о; 8. ЫшР60К150; 9. Т^оРбоКшо-

Минеральные удобрения аммиачную селитру, простой гранулированный суперфосфат, калий хлористый вносили ежегодно: азотные и калийные в два приема (половина расчетной дозы - под первый укос, вторая половина — под второй укос), фосфорные - полной дозой в один прием весной.

Луговой опыт заложен в соответствии с «Программой и методикой исследований в Географической сети опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии» (1990) и «Методикой опытов на сенокосах и пастбищах» (1971). Площадь посевной делянки 63 м2, учетной - 24 м2, по-вторность вариантов опыта трехкратная.

Метеорологические условия в годы проведения исследований представлены по данным метеостанции Новозыбковской опытной станции ВНИИ люпина.

Учет урожая зеленой массы многолетних трав проводили сплошным по-деляночным методом путем скашивания травостоя косилкой Е-302 с последующим взвешиванием. Первый укос проводили в середине июня, второй - в конце августа. Урожайность сухого вещества определяли путем высушивания

зеленой массы с 1 м2 до воздушно-сухого состояния с последующим пересчетом на сено (Методика опытов на сенокосах..., 1971).

Аналитические исследования по определению показателей качества корма и элементного состава проводили в центральной учебно-научной испытательной лаборатории БГСХА согласно общепринятым методикам.

Для определения содержания l37Cs в почвенных и растительных образцах отбирали сопряженные пробы (растения и почва) с 1 м2, которые анализировали руководствуясь «Методическими указаниями по определению естественных радионуклидов в почве и растениях» (1985). Измерения проводили на универсальном спектрометрическом комплексе УСК «Гамма Плюс» с программным обеспечением «Прогресс-2000».

Расчет обменной энергии корма проводили по удобной для производственного использования регрессии, где содержание сухого вещества и сырой клетчатки выражено в килограммах, а содержание или концентрация валовой энергии - в МДж.

Содержание валовой энергии (ВЭ) рассчитывали по данным химического состава содержания в корме сырых питательных веществ и соответствующих им энергетических коэффициентов: ВЭ (МДж) = 23,95*СП + 39,77*СЖ + 20,05*СК + 17,46*БЭВ. В данном уравнении постоянные энергетические коэффициенты содержания энергии (МДж) взяты из расчета на 1 кг сырых питательных веществ (Григорьев и др., 2008).

Содержание обменной энергии (ОЭ) в сухом веществе корма определяли по формуле Дж. Аксельсона в модификации Н.Г. Григорьева и др., (1989).

Статистическую обработку полученных результатов проводили по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютерной программы STAT, разработанной в ВИУА.

Экономическую эффективность технологии возделывания многолетних трав рассчитывали по методике Всероссийского НИИ кормов (Ларетин, Чирков, 2011) на основе типовых технологических карт.

Погодные условия. Климат зоны умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет + 6,7°С. Сумма активных температур - 2079 °С, а сумма эффективных температур, определяющих потребность растений в тепле - 835°С. В среднем за год выпадает 583,2 мм осадков, в том числе за вегетационный период (апрель - сентябрь) - 318 мм с максимумом в июле (80 мм).

Наиболее оптимальным по погодным условиям был вегетационный период 2011 г. (ГТК составил 1,1). Погодные условия вегетационного периода 2010 г. характеризовались как засушливые (ГТК составил 0,8), вегетационный период 2012 г. был умеренным (ГТК - 1,08).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Урожайность многолетних трав при комплексном применении агрохимических и агротехнических мероприятий

Нами установлено, что продуктивность естественных кормовых угодий в среднем за годы исследований на контрольном варианте без удобрений составляет 67 ц/га зеленой массы. После перезалужения и посева злаковой травосмеси в зависимости от фона обработки урожайность зеленой массы увеличилась на 4-6 ц/га по сравнению с контролем (табл. 1).

1. Урожайность многолетних трав в сумме за 2 укоса, ц/га (среднее за 2010-2012 гг.)

Естественный травостой Обработка почвы

Вариант прибавка обычным плугом двухъярусным плугом

У Уд Аз У прибавка У прибавка

Уд Аз Уд Аз

Зеленая масса

Контроль 67 - - 71 - - 73 - -

РбоК<>о 166 99 - 137 66 - 136 63 -

NpoPfioKgo 301 234 135 280 209 143 293 220 157

NqoPSOKUO 308 241 - 297 226 - 314 241 -

N<,f)P(ioK| 50 319 252 - 319 248 - 330 257 -

Р«>Кі7П 181 114 - 157 86 - 161 88 -

NnnPfioKm 347 280 166 349 278 192 357 284 196

N120P60K150 363 296 - 366 295 - 372 299 -

NiwiPsoKmo 387 320 - 389 318 - 395 322 -

НСРцч общее 100; HCPm удобрения 61; HCPm обработка почвы 35.

Сено

Контроль 19,8 - - 19,8 - - 21,3 - -

Р^оКзд 47,4 27,6 - 35,9 16,1 - 35,1 13,8 -

N90P60K90 79,8 60,0 32,4 67,9 48,1 32,0 71,1 49,8 49,8

N90P60K1M 82,7 62,9 - 71,6 51,8 - 74,2 52,9 -

N90P60K150 91,7 71,9 - 78,2 58,4 - 82,9 61,6 -

Рб()К,20 49,7 29,9 - 40,9 21,1 - 41,9 20,6 -

N120P60K120 92,8 73,0 43,1 87,1 67,3 46,2 88,1 66,8 46,2

ИпоРбоКцо 96,1 76,3 - 90,1 70,3 - 92,7 71,4 -

NnoPsoKiRo 101,6 81,8 - 94,8 75,0 - 96,3 75,0 -

НСР01 общее 29,0; НСРп% удобрения 22,0; НСРм обработка почвы 12,8.

Примечание: У - урожайность, Уд —прибавка от удобрения. Аз-прибавка от азота.

Нашими исследованиями установлено, что агрохимические приемы оказывали более высокое влияние на урожайность многолетних злаковых трав сеяного травостоя, чем агротехнические.

Внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе P6iK9o повысило урожайность зеленой массы естественного травостоя на 99 ц/га, сеяного травостоя по фону обычной вспашки - на 66 ц/га, по фону двухъярусной вспашки - на 63 ц/га.

Внесение увеличенной в 1,3 раза дозы калия в составе Рбо^12о сказалось на повышении урожайности зеленой массы многолетних трав. В зависимости от фона обработки почвы прибавки составили соответственно 15, 20 и 25 ц/га.

Применение азотного удобрения в дозе N90 в дополнение к фосфорно-калийному Р6оК9о позволило значительно повысить урожайность зеленой массы многолетних трав. Прибавка от азота в зависимости от фона обработки почвы составила соответственно 135, 143 и 157 ц/га зеленой массы. Таким образом сеяный травостой более эффективно использовал азотное удобрение.

Последовательно возрастающие дозы калия на фоне N90P6o способствовали незначительному росту урожайности зеленой массы многолетних трав.

Увеличение дозы азота до 120 кг д. в. на фоне РвоК^о повышало урожайность зеленой массы многолетних трав независимо от фона обработки почвы. При этом прибавка по сравнению с вариантом без азота на естественном травостое составила 166 ц/га, на сеяном травостое по фону обычной вспашки она составила 192 ц/га, по фону двухъярусной вспашки - 196 ц/га.

Повышение доз калия в составе N,20P6o Д° 150 и 180 кг/га также способ-

ствовало росту урожайности зеленой массы многолетних трав, но прибавки от калия были значительно ниже, чем от азота.

В среднем за три года исследований урожайность сена многолетних трав в сумме за 2 укоса на естественном травостое составила 19,8 ц/га, на сеяном травостое в зависимости от фона обработки почвы она составила 19,8-21,3 ц/га. На естественном травостое в зависимости от уровня минерального питания урожайность сена в среднем затри года исследований изменялась от 19,8 ц/га (контроль) до 101,6 ц/га, по фону обычной вспашки от 19,8 до 94,8 ц/га, по фону двухъярусной вспашки от 21,3 до 96,3 ц/га.

Под влиянием фосфорно-калийных удобрений урожайность сена многолетних трав на естественном травостое увеличивалась в 2,4 - 2,5 раза по сравнению с контролем в зависимости от дозы удобрений, на сеяном травостое по фону обычной вспашки - в 1,8-2,1 раза, по фону двухъярусной вспашки в 1,6 - 2,0 раза.

Более высокое влияние на продуктивность многолетних трав оказали азотные удобрения в составе №К. Самая высокая урожайность сена многолетних трав от внесения дозы азота 90 кг/га д. в. в составе К'РК в среднем за годы исследований в сумме за два укоса получена в варианте М90Р6оК]50 на всех изучаемых фонах обработки почвы.

Внесение дозы азота М120 на фоне последовательно возрастающих доз калия способствовало росту продуктивности многолетних трав. Самый высокий урожай сена многолетних трав получен в варианте ИиоРбоКшо независимо от фона обработки почвы. Влияние возрастающих доз калийного удобрения в составе ЫРК было значительно слабее, чем влияние азотного.

Влияние комплексного применения агрохимических и агротехнических мероприятий на показатели качества сена многолетних трав

Нашими исследованиями выявлено, что применение минеральных удобрений способствовало улучшению показателей качества кормов независимо от вида обработки почвы. Под влиянием минеральных удобрений возросло содержание сырого протеина в сене многолетних трав (рис. 1).

О 2 4 & 8 Ю 12 14 16

Рис. I. Содержание сырого протеина в сене многолетних трав первого укоса, % (среднее за 2010-2012 гг.)

Так, содержание сырого протеина в сене многолетних трав первого укоса на естественном травостое по вариантам опыта изменялось от 9,22 до 15,44 %, в сене сеяной злаковой травосмеси по фону обычной вспашки от 10,25 до 15,62 %, по фону двухъярусной вспашки от 10,21 до 15,68 %.

В сене второго укоса в зависимости от видового состава травосмеси содержание сырого протеина по вариантам опыта варьировало в пределах 8,54 -14,31% (рис. 2).

О 2 Л Є 8 Ю 12 Л Л вспашка

Рис. 2. Содержание сырого протеина в сене многолетних трав второго укоса, % (среднее за 2010-2012 гг.)

Самое высокое содержание сырого протеина в сене многолетних трав независимо от состава травосмеси было получено в варианте с внесением полного минерального удобрения с соотношением 1Ч:К равным 1:1,5.

Содержание нитратов в сене многолетних трав не превышало установленного норматива (1000 мг/кг). В среднем за годы исследований наименьшее их содержание как в первом, так и во втором укосах независимо от видового состава травостоя было отмечено в контрольном варианте.

Внесение минеральных удобрений способствовало повышению содержания нитратов в кормах. Так, в первом укосе содержание нитратов в сене естественного травостоя в среднем за годы исследований изменялось по вариантам опыта от 179 до 318 мг/кг, в сене сеяной злаковой травосмеси в зависимости от фона обработки почвы от 185 до 308 мг/кг (рис. 3).

О 60 ПОО 150 200 250 300 350

Рис. 3. Содержание нитратов в сене многолетних трав первого укоса, мг/кг (среднее за 2010-2012 гг.)

Во втором укосе многолетних трав в среднем за три года исследований содержание нитратов в сене многолетних трав было выше по сравнению с первым укосом независимо от типа травостоя (рис. 4).

О 50 loo 1 SO ZOO 250 ЗОО 350 400 вспашка

Рис. 4. Содержание нитратов в сене многолетних трав второго укоса, мг/кг (среднее за 2010-2012 гг.)

Наиболее высокое содержание нитратов в сене многолетних трав первого и второго укосов отмечено в варианте с соотношением азота к калию равном 1:1,5, однако его содержание было ниже ПДК более чем в 2,5 раза.

Под влиянием минеральных удобрений независимо от видового состава травостоя, как в первом, так и во втором укосах повышалось содержание в сене сырой золы, сырой клетчатки, сырого жира (табл. 2, 3).

2. Биохимический состав сена первого укоса многолетних трав

(среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Содержание в воздушно-сухом веществе, %

сырая зола (сырая клетчатка| сырой жир | БЭВ

Естественный травостой

Контроль 7,20 25,98 3,21 43,19

РбоК45 7,22 26,86 3,38 40,57

NííPfinKís 7,36 27,82 3,74 39,56

N45P60K«) 7,45 29,52 3,77 34,10

N45P60K75 7,83 29,64 3,83 33,57

Рбо^о 7,23 27,89 3,40 40,05

NfinPfioKftn 8,28 30,27 3,86 30,69

N6OP6OK75 8,34 31,18 3,92 28,57

МбоРбоКэд 8,36 31,36 3,95 28,03

Вспашка обычным плугом

Контроль 7,33 27,40 3,35 40,27

Р60К45 7,61 28,18 3,50 36,22

N45P60K45 8,53 29,50 3,70 30,72

^45?60Кб0 8,60 30,82 3,79 28,28

N45P60K75 8.77 31,26 3,88 27,49

РбоКбо 7,59 28,35 3,53 37,22

NóoPóoKeo 8.67 30,83 3,84 28,85

N60P60K75 9,09 31,31 3,90 27,37

N60P60K90 9,43 31,69 3,97 26,19

Вспашка двухъярусным плугом

Контроль 7,36 27.39 3,31 40,55

РбоК|5 7,62 28,22 3,52 36,48

N45P60K45 8.52 29,53 3,67 31,15

N45P 6f)K(jo 8.59 30,82 3,81 29,30

N45P60K75 8,81 31,36 3,89 27,52

РбоКбо 7,63 28,42 3,53 35,26

^боРбоКбо 8.71 30,82 3.83 28,12

N60P60K75 8,98 31,36 3,91 26,71

N60P60K90 9,46 31,68 3,96 25,62

Максимальных значений эти показатели достигли в варианте ММ)Рб!)К<,о в первом укосе и Р60Кс,0во втором (соотношение М:К = 1:1,5). Отмечено снижение содержания БЭВ в сене многолетних трав по вариантам опыта. Наибольшее влияние на этот показатель оказало расширение соотношения между азотом и калием в составе ЫРК.

3. Биохимический состав сена второго укоса многолетних

среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Содержание в воздушно-сухом веществе, %

сырая зола сырая клетчатка сырой жир БЭВ

Естественный травостой

Контроль 7,20 26,15 3,17 52,28

К45 7,22 26,94 3,54 41,40

N«10« 7,36 28,76 3,89 37,57

N45^0 7,4В 29,54 3,96 36,02

№5к75 7,84 29,21 3,98 34,63

Кбо 7,2В 28,15 3,56 39,80

ИбоКбо 8,36 29,56 3,69 34,49

N601(75 8,38 30,68 3,78 32,50

N61)1(90 9,92 31,62 3,86 29.84

Вспашка обычным плугом

Контроль 7,34 26,33 3,19 42,85

К45 8,12 27,39 3,55 40,26

№ІК45 8,31 28.24 3,68 36,91

Ні5Кбо 8,42 28,99 3,83 34,09

N45K75 8,51 29,53 3,86 32,35

КбО 8,09 27,60 3,58 37,48

№0К6о 8,42 29,60 3,82 33,61

N«^75 8,46 30,33 3,86 30,16

№оК<ю 8,46 31,15 3,94 29,14

Вспашка двухъярусным плугом

Контроль 7,38 26,35 3.18 42,70

К45 8,17 27,37 3,53 40,17

№,5К45 8,32 28,36 3,66 37,82

N45^0 8,41 . 28,96 3,82 35,19

N45K75 8,49 29,58 3,88 32,93

Кбо 8,12 27,39 3,60 38,43

NбoK6o 8,46 27,78 3,84 31,59

N6oK75 8,51 31,12 3,86 29,20

ИбоКи 8,53 • 31,18 3,96 29,95

Установлено, что под влиянием минеральных удобрений повышалось содержание каротина в сене многолетних трав первого и второго укосов (рис. 5,6).

ЫбОРвОКЭО М60Р60К75

меорвокео РбОКвО М45Р60К75 Ы45Р60К60 М-48Р60К45 Р60К45 Контроль

О,О 5.0 ПО.О 15.0 20.0 25.0 ЗО.О 35.0 -ДО .О

Рис. 5. Содержание каротина в сене многолетних трав первого укоса, мг/кг (среднее за 2010-2012 гг.)

I Сеян двухъя руон

■ Естественный травостой

■ Сеяный травостой обычная всгт

■ Сеяный травостой двухъярусная

Рис. 6. Содержание каротина в сене многолетних трав второго укоса, мг/кг (среднее за 2010-2012 гг.)

Отмечено положительное влияние последовательно возрастающих доз калия в составе полного минерального удобрения на содержание каротина.

В среднем за годы исследований минеральные удобрения оказали положительное влияние на элементный состав сена многолетних трав первого и второго укосов (табл. 4, 5).

4. Элементный состав сена многолетних трав первого укоса

Вариант Содержание в воздушно сухом веществе, % Са:М§ Са:Р К:Са+М8

N | Р | К | Са | Мй

Естественный травостой

Контроль 1,44 0,23 1,56 0,53 0,40 1,3 2,3 1,7

РбоК45 1.60 0,28 1,78 0,56 0,38 1,5 2,0 1,9

Н«РбоК45 1,78 0,34 1,96 0,57 0,33 1,7" 1,7 2,2

М.45Р«)Кб0 1.83 0,36 2,12 0,60 0,27 2,2 1,7 2,4

^5РбоК75 2,12 0,36 2,28 0,60 0,25 2,4 1,7 2,7

РбоКбо 1,63 0,30 1,90 0,56 0,38 1,5 1,9 2,0

НлРбоКбо 2,27 0,34 2,32 0,61 0,29 2,1 1,8 2,6

Н»РбоК75 2,31 0,36 2,48 0,62 0,28 2,2 1,7 2,7

Н60Р60К90 2,33 0,37 2,66 0,62 0,26 2,5 1,7 3,0

Вспашка обычным плугом

Контроль 1,64 0,25 1.60 0,52 0,40 1,3 2,1 1,7

РбоКи 1,67 0,30 1,86 0,53 0,38 1,4 1.8 2,0

^5РбоК45 2,28 0,34 2,43 0,56 0,33 1,7 1,6 2,7

м45р6„к60 2,36 0,37 2,44 0,61 0,28 2,2 1,6 2,7

Н^РбоК;.; 2,43 0,38 2,48 0,62 0,26 2,4 1,6 2,8

РбоКбО 1,87 0,31 2,30 0,54 0,38 1,4 1,7 2,5

^оРбоКбо 2,37 0,37. 2,48 0,58 0,32 1,8 1,6 2,7

^боРбоК^ 2,45 (^38 2,53 0,61 0.28 2,2 1.6 2,8

^боРбоКдо 2.49 0,38 2,64 0,62 0,24 2,6 1,6 3,0

Вспашка двухъярусным плугом

Контроль 1.63 0,26 1,58 0,52 0,41 1,2 2,0 1,7

РйпКИ 1,66 0,30 1,96 0,53 0,36 1,5 1,8 2,2

1^45РбоК45 2,26 0,34 2,38 0,56 0,34 1,6 1,6 2,6

Ї^РбоК«) 2,32 0,38 2,46 0.60 0,30 2,0 1,6 2,7

^45РбоК75 2,44 0,38 2,48 0,61 0,28 2,2 1,6 2,8

РбоКбО 1,85 0,32 2,28 0,54 0,34 1,6 1,7 2,6

^боРбоК«) 2,36 0,38 2.50 0,56 0,32 1.7 1,5 2,8

НбоРбоК71 2,48 0,38 2,59 0,58 0,30 1,9 1,5 2,9

N6oPбoK9o 2,48 0,39 2,62 0,62 0,24 2,5 1,6 3,0

Так, содержание азота в сене многолетних трав первого укоса на естественном травостое колебалось по вариантам опыта от 1,44 до 2,33%, при этом наибольшее влияние на этот показатель оказали азотные удобрения в составе ]МРК. В сене сеяной злаковой травосмеси в зависимости от фона обработки почвы содержание азота в первом укосе по вариантам опыта изменялось в пределах 1,63-2,49%. В сене второго укоса многолетних трав независимо от видового состава травостоя содержание азота было ниже.

Содержание фосфора в сене многолетних трав не превышало оптимального уровня и независимо от видового состава травостоя по вариантам опыта колебалось в пределах 0,23-0,39% в сене первого укоса и от 0,20 до 0,38% в сене второго укоса.

5. Элементный состав сена многолетних трав второго укоса

(среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Содержание в воздушно сухом веществе, % Са:Р К:Са+М§

N | Р | К | Са | Мй

Естественный травостой

Контроль 1,38 0,20 1,65 0,52 0,40 1,3 2,6 1,7

1,55 0,22 1,82 0,46 0,38 1,2 2,1 2,2

1,61 0,28 1,87 0,48 0,35 1,3 1,7 2,2

N45^0 1,72 0,36 1,98 0,50 0,34 1,5 1,4 2,3

аде* 1,88 0,38 2,10 0,62 0,28 2,2 1.6 2,3

Кя) 1,55 0,23 1,85 0,46 0,38 1,2 2,0 2,2

Г^оК«, 1,86 0,34 2,18 0,58 0,32 1,8 1,7 2,4

1,98 0,37 2,27 0,62 0,29 2,1 1,7 2,5

2,10 0,37 2,40 0,63 0,26 2,4 1,7 2,7

Вспашка обычным плугом

Контроль 1,48 0,25 1,67 0,52 0,40 1,3 2,1 1,8

1,53 0,30 1,83 0,53 0,38 1,4 1,7 2,0

к45к4, 1,70 0:36 1,92 0,56 0,32 1,7 1,5 2,2

К4,К™ 1,96 0,38 2,10 0,58 0,27 2,1 1,5 2,5

2,40 0,39 2,25 0,62 0,26 2,4 1,6 2,6

1,57 0,34 1,85 0,52 0,36 1,4 1,5 2,1

N60^0 2,22 0,36 2,28 0,60 0,28 2,1 1,7 2,6

м6„к7, 2,28 0,38 2,32 0,62 0,26 2,4 1,6 2,6

2,32 0,38 2,36 0.63 0,26 2,4 1,6 2,6

Вспашка двухъярусным плугом

Контроль 1,46 0,28 1,69 0,52 0,42 1,2 1,9 1,9

Ки 1,52 (У2 1,88 0,54 0,40 1,3 1,7 2,0

N4^45 1,72 0,34 1,96 0,56 0,33 1,7 1,6 2,2

N4^0 1,89 0,38 2,17 0,60 0,26 2,3 1,6 2,5

2,12 0,38 2,26 0,62 0,23 2,7 1,6 2,6

Кбо 1,56 0,33 1^90 0,52 0,40 1,3 1.6 2,1

МбоКбо 2,24 0,34 2,30 0,62 0,28 2,2 1,8 2,6

м™к7, 2,28 0,36 2,34 0,63 0,26 2,4 1,7 2,6

^оКэд 2,36 0,38 2,36 0,63 0,26 2,4 1,6 2,6

Содержание калия в среднем за годы исследований в сене первого и второго укосов независимо от видового состава травостоев изменялось в диапазоне значений 1,56-2,66%. В сене второго укоса многолетних трав содержание калия по вариантам опыта было ниже, чем в сене первого укоса. Под влиянием возрастающих доз калийного удобрения в составе ЫРК содержание ка-

лия в сене, как первого, так и второго укосов, независимо от видового состава травостоев заметно повышалось.

Содержание калия в наших опытах в разрезе изучаемых вариантов применения минеральных удобрений не превысило зоотехнического норматива (3%).

Исследованиями выявлено, что содержание кальция в сене первого укоса многолетних трав независимо от видового состава по изучаемым вариантам опыта варьировало в пределах 0,52-0,62%, в сене второго укоса составляло 0,52-0,63%, то есть оно не превышало оптимальных значений.

Содержание магния в сене многолетних трав независимо от видового состава как в первом, так и во втором укосах было в пределах оптимума и составляло по изучаемым вариантам опыта 0,40-0,24%. Под влиянием действия возрастающих доз ЫРК отмечено снижение содержания магния.

Отношение кальция к магнию (Са:М§) в сене многолетних трав на естественном травостое в первом и во втором укосах не превышало оптимального значения и по вариантам опыта варьировало в пределах 1,2-2,6 и 1,1-2,1 соответственно. В сене сеяного злакового травостоя отношение Са:М§ было оптимальным и колебалось по вариантам опыта в первом укосе в пределах 1,22,6, во втором - в пределах 1,2-2,4.

Отношение кальция к фосфору в сене многолетних трав первого и второго укосов в зависимости от видового состава травостоев изменялось по вариантам опыта от 2,6 до 1,5, при оптимуме 1,5-2:1.

Одним из важнейших показателей качества кормов является отношение калия к сумме кальция и магния (К:(Са+М§). При этом принято считать, что оно не должно превышать 2,2. В наших опытах в контрольном варианте в сене первого и второго укосов многолетних трав это соотношение было ниже оптимума. Последовательно возрастающие дозы калия в составе ЫРК способствовали увеличению соотношения калия к сумме кальция и магния.

Влияние комплексного применения защитных мероприятий на размеры

потребления шСз урожаем зеленой массы и сена многолетних трав

Проведенными исследованиями установлено, что в среднем за три года в зеленой массе первого укоса в контрольном варианте концентрация '"Се составляла 1061 Бк/кг при нормативе 100 Бк/кг, в зеленой массе сеяной травосмеси по фону обычной вспашки - 800 Бк/кг, по фону двухъярусной вспашки - 695 Бк/кг (табл. 6). Коэффициенты перехода (КП) при этом были на уровне 1,61-1,42. Из этого следует, что посев многолетних злаковых трав и проведение агротехнических приемов позволяет снизить концентрацию 137Сз в зеленой массе сеяных трав по сравнению с естественным травостоем в первом укосе в 1,3-1,5 раза.

Применение фосфорно-калийных удобрений в дозе Р60К45 снижали содержание '"Сб в корме естественного травостоя в 6,1 раза, в зеленой массе сеяной травосмеси в зависимости от вида обработки почвы в 5,9-5,2 раза, коэффициенты перехода при этом снижались до 0,23-0,27. Внесение фосфорно-калийных удобрений в дозе РбоКбо снижало концентрацию '"Сб в зеленой массе многолетних трав до уровней, близких к нормативу.

Азотное удобрение, в дозе Ы45 в составе РбоК-45, повышало концентрацию П7Сз в зеленой массе естественного и сеяного травостоев, полученные корма по содержанию в нем 137Сз превышал норматив в 2,8-3,2 раза. Азотное удобрение в дозе Ы60 в составе РбоКбо также способствовало повышению концентрации 137Сб в кормах. Зеленая масса по содержанию в ней |37Сз не соответствовала ветеринарно-санитарным требованиям.

Последовательное увеличение доз калия в составе М60Р6оК75 и 1^60Р60К90 (соотношение №К = 1:1,25 и 1:1,5) позволяло без снижения урожайности зеленой массы получать корма в первом укосе многолетних трав, соответствующие нормативу (100 Бк/кг).

В среднем за годы исследований во втором укосе многолетних трав в контрольном варианте как естественного, так и сеяного злакового травостоя концентрация 13 Се в зеленой массе превышала норматив в 6,3-11,8 раз.

Как в первом, так и во втором укосах азотные удобрения, внесенные в составе ЫРК, приводили к повышению концентрации Сб в зеленом корме, независимо от видового состава травостоя. Последовательно возрастающие дозы калия в составе азотно-фосфорного удобрения снижали переход 1Э7Сз из почвы в растения, при этом коэффициент перехода снижался до уровня 0,120,14.

6. Содержание 137 Сэ (Бк/кг) в зеленой массе многолетних трав и коэффициент перехода, Бк/кг / кБк/м2 (среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Естественный травостой Сеяный травостой

,37С8 КП обычная вспашка двухъярусная вспашка

"'Се | КП "'Се | КП

1-й укос

Контроль 1061 1,61 800 1,62 695 1,42

Р60К45 174 0,23 136 0,23 134 0,27

^ЛоІСц 359 0,41 251 0,40 247 0,47

Н45РбоК6„ 227 0,28 148 0,23 133 0,26

^РбоК?, 131 0,16 100 0,19 102 0,20

Р(50Кй0 111 0,14 87 0,15 86 0,16

^оРбоКбо 144 0,19 107 0^7 102 0,19

^оРм)^ 87 0,10 89 0,16 83 0,16

МбоРбоКэо 74 0,11 60 0И1 59 0,11

2-й укос

Контроль 1185 1,80 648 1,31 636 1,30

127 0,17 101 0,17 103 0,21

329 0,38 229 (У6 236 0,45

N4,^0 249 0,31 190 0,35 186 0,36

135 0,17 108 0,21 102 0,20

К«о 117 0,14 84 0,15 85 0,15

адо» 187 0,25 128 0,24 123 0,23

107 0,13 94 0,17 95 0,18

^оКзд 84 0,12 78 0,14 71 0,14

Таким образом, нормативно «чистые» зеленые корма второго укоса на сеяном травостое можно получать при внесении азотно-калийного удобрения в дозе ЫГ)0К75, а гарантированное получение зеленой массы второго укоса, соответству-

ющей санитарно-гигиеническому нормативу, независимо от видового состава обеспечивает внесение удобрения в дозе N«,¿90 (соотношение Ы:К = 1:1,5).

В сене первого укоса естественного травостоя в контрольном варианте концентрация '"Се превышала норматив более чем в 8 раз, в сене сеяной злаковой травосмеси в зависимости от фона обработки почвы - в 5,8-6,2 раза (табл. 7).

Фосфорно-калийные удобрения, в дозе Р6оК45, снижали концентрацию 137Сз в сене первого укоса независимо от видового состава травостоя в 6,6-5,6 раза, при снижении коэффициентов перехода до уровня 0,66-1,01.

При повышении дозы калия до 60 кг/га д. в. (Р6оК60) сено соответствовало санитарно-гигиеническому нормативу, но уровень урожайности в этом варианте был относительно невысоким.

7. Содержание 137 Се (Бк/кг) в сене многолетних трав и коэффициент перехода, Бк/кг/ кБк/м2 (среднее за 2010-2012 гг.)

Вариант Естественный травостой Сеяный травостой

137С8 КП обычная вспашка двухъярусная вспашка

"'Се I КП "'Се | КП

1-й укос

Контроль 3252 4,9 2768 5,61 2474 5,67

РбоКд^ 493 0,66 504 0,85 497 1,01

^^РбпКи 1337 1,54 1191 1,89 1196 2,3

^•іРбОІСбГ, 783 0,98 574 1,06 538 1,06

^■;РбоК75 470 0,59 372 0,71 367 0,73

РбоКбО 355 0,48 318 0,58 289 . 0,58

МбоРбоКбо 549 0,65 506 0,93 426 0,78

Н6„р6„к75 371 0,54 337 0,62 318 0,60

^оРбоКоо 244 0,37 226 0,42 213 0,41

2-й укос

Контроль 3158 4,8 2404 4,87 2315 4,73

К« 483 0,65 428 0,73 364 0,74

1352 1,55 1048 1,66 819 1,58

N4,К«, 780 0,98 577 1,07 521 1,02

379 0,48 371 0,71 367 0,73

Кбо 343 0,42 325 0,59 312 0,57

N«110,(1 526 0,71 441 0,81 430 0,80

ИбоК,, 413 0,49 397 0,73 388 0,73

МбоКэд 308 0,45 327 0,61 307 0,59

Внесение азотного удобрения в дозе N45 в составе Р45К45 повышало концентрацию 137Сб в сене первого укоса многолетних трав независимо от видового состава травостоя до уровней, превышающих норматив более чем в 3 раза, а последовательно возрастающие дозы калия в составе ЫРК, хотя и снижали содержание 137Сэ в кормах, однако полученные корма не соответствовали нормативу по содержанию в нем '"Сб.

Азотные удобрения в дозе 60 кг/га в дополнение к Р^К«, (соотношение М:К =1:1) способствовали повышению концентрации 137Сз в сене первого укоса многолетних трав независимо от видового состава травостоя, а последовательно возрастающие дозы калия на фоне Ы60Рбо от 75 до 90 кг/га (соотношение №К = 1:1,25 и 1:1,5) способствовали снижению концентрации '"Се в сене многолетних трав до уровней соответствующих нормативу.

Также установлено, что во втором укосе многолетних трав действие удобрений на потребление 137Сз растениями из почвы подвержено тем же закономерностям, что и в первом укосе независимо от видового состава многолетних трав. Самое высокое значение коэффициента перехода (КП) отмечено в контрольном варианте. Минеральные удобрения, особенно последовательно возрастающие дозы калия в составе №К, способствовали снижению концентрации 137Сз в урожае второго укоса многолетних трав.

Получение нормативно «чистого» сена второго укоса на сеяной травосмеси возможно при внесении минерального удобрения в дозе N«^45, а гарантированное получение нормативно «чистого» сена при внесении удобрения в дозе РбоКдо (соотношение №К = 1:1,5).

Таким образом, результаты наших исследований позволяют констатировать, что получение зеленой массы и сена многолетних трав, отвечающих требованиям действующего норматива по содержанию 137Сз (ВП 13.5 13/0601) независимо от видового состава травостоя гарантировано при внесении минерального удобрения под первый укос в дозе Ы60Р601С90_ под второй укос в дозе ЫбоКдо (соотношение №К = 1:1,5).

Энергетическая и экономическая эффективность защитных мероприятий на радиоактивно загрязненных заливных лугах

Проведенные расчеты и анализ экспериментальных данных свидетельствуют, что продуктивность естественного травостоя (овсяница луговая, лисохвост луговой, тимофеевка луговая) по вариантам опыта составила 17,5 -80,9 ГДж/га ОЭ или 1243 - 5100 КЕ/га или 98,5 - 985,5 кг/га перевариваемого протеина (ПП).

Продуктивность сеяного злакового травостоя по фону обычной вспашки в зависимости от системы удобрения варьировала от 16,8 - 75,3 ГДж обменной энергии или 1147 - 4791 КЕ/га или 115,5 - 991,6 кг/га перевариваемого протеина (ПП), а по фону двухъярусной вспашки продуктивность составляла 18,1 - 76,5 Гдж/га ОЭ или 1236-4560 КЕ/га или 124,5 - 1008,5 кг/га ПП.

Самая высокая продуктивность травостоев как естественного, так и сеяного получена в варианте с внесением полного минерального удобрения в дозе боК-180-

Анализ экономической эффективности комплекса защитных мероприятий при реабилитации радиоактивно загрязненных естественных заливных кормовых угодий выявил, что наиболее высокая окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зеленой массы естественного травостоя получена при внесении полного минерального удобрения в дозе Ы90РбоК9о Окупаемость 1 кг д.в. минеральных удобрений прибавкой урожая зеленой массы в этом варианте составила 97,5 кг. Окупаемость 1 кг д.в. прибавкой урожая зеленой массы сеяной травосмеси по фону обычной вспашки при внесении ^гоРбоКно составила 89,4 кг, а по фону двухъярусной вспашки 94,7 кг в варианте И^оРбоК]2о. При сенокосном использовании травостоев в среднем за годы исследований высокая окупаемость 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая сена независимо от видового состава травосмеси получена в варианте

^2оРбоК12о. На естественном травостое окупаемость 1 кг д.в. удобрений прибавкой урожая сена составила 24,3 кг, на сеяном в зависимости от фона обработки почвы - 22,3-22,4 кг.

Соотношения азота к калию до 1:1,25 и 1:1,5 снижает окупаемость минеральных удобрений прибавкой урожая зеленой массы и сена независимо от доз азота в составе №К.

В варианте ^гоРбо^чго, обеспечивающем гарантированное получение продукции, соответствующей нормативу по содержанию '"Се на естественном травостое, при возделывании многолетних трав на зеленую массу чистый доход составил 9292 руб/га, уровень рентабельности 92,4%, при сенокосном использовании соответственно 4144 руб/га и 41,1%. На сеяном травостое при возделывании многолетних трав на зеленую массу по фону обычной вспашки чистый доход получен в сумме 8750 руб/га, уровень рентабельности 81,8%, по фону двухъярусной вспашки соответственно 8942 руб/га и 82,7%.

При возделывании многолетних сеяных трав на сено чистый доход по фону обычной вспашки составил 3132 руб/га, уровень рентабельности 30,9%, по фону двухъярусной вспашки соответственно 3369 руб/га и 33,3%.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований установлено, что на аллювиальной луговой почве центральной поймы р. Ипуть урожайность зеленой массы естественного травостоя в среднем за три года в сумме за 2 укоса составляет 67 ц/га, сена - 19,8 ц/га.

После перезапужения продуктивность сеяной злаковой травосмеси в первый год пользования уступала естественному травостою, на второй год она сравнялась с естественным травостоем, а на третий год превысила продуктивность естественного, травостоя в зависимости от фона обработки почвы по зеленой массе на 5,9-8,9, а по сену до 7,6 %.

2. Внесение полного минерального удобрения в дозе Ы^оРбоК^о (оптимальный вариант) на естественном травостое позволяет достоверно повысить урожайность зеленой массы в сумме за два укоса на 320 ц/га, сена - на 81,8 ц/га. Урожайность зеленой массы сеяной злаковой травосмеси в этом варианте в сумме за два укоса в зависимости от фона обработки почвы повышалась на 318-322 ц/га, сена - на 72,0-75,0 ц/га. Наибольшее влияние на продуктивность многолетних трав оказали азотные удобрения независимо от видового состава травостоя. Прибавки урожая зеленой массы при этом в зависимости от дозы азота достигали уровня 135-196 ц/га, сена - 32,0-46,2 ц/га.

3. Показатели качества кормов напрямую зависели от уровня минерального питания многолетних трав. Наиболее высокое содержание сырого протеина и каротина в сене первого укоса многолетних трав независимо от типа травостоя в среднем за три года получено при внесении минеральных удобрений в дозе Ы60РбоК9о, в сене второго укоса при внесении Ы^Кдо.

Наиболее высокое содержание нитратов в сене многолетних трав первого и второго укосов отмечено в вариантах с соотношении №К= и 1:1,25. В целом содержание нитратов в сене многолетних трав не превышало ПДК.

Под влиянием минеральных удобрений улучшался биохимический состав сена первого и второго укосов. Отмечено увеличение содержания сырой золы, сырой клетчатки и сырого жира, наиболее высокое содержание которых получено при внесении минеральных удобрений в дозе N6oP60K90, и N60K90. Содержание БЭВ в сене многолетних трав под влиянием минеральных удобрений снижалось по всем фонам обработки почвы.

4. Проведенными исследованиями установлено, что наибольшее влияние на элементный состав сена многолетних трав оказали агрохимические мероприятия в сравнении с агротехническими (обработка почвы).

Содержание азота в сене многолетних трав первого и второго укосов по вариантам опыта на естественном травостое было в пределах 1,38-2,33%, на сеяном травостое от 1,46 до 2,48%, содержание фосфора на естественном травостое от 0,20 до 0,39%, на сеяном травостое от 0,25 до 2,28%.

Содержание калия в сене первого и второго укосов многолетних трав на естественном травостое под влиянием минеральных удобрений изменялось в пределах 1,56-2,66 %, по фону обычной вспашки от 1,60 до 2,64%, по фону двухъярусной от 1,58 до 2,62 и не превышало зоотехнический норматив 3%.

Содержание кальция в сене многолетних трав первого и второго укосов независимо от видового состава травостоя изменялось по вариантам опыта от 0,52 до 0,63% и было оптимальным по зоотехническому нормативу. Содержание магния в сене многолетних трав первого и второго укосов под влиянием минеральных удобрений изменялось в зависимости от видового состава от 0,40 до 0,24% и соответствовало зоотехнической норме.

Отношения Са:Р по всем вариантам опыта при оптимуме (1,5-2:1) колебалось от 1,6 до 2,6. Отношение Са : Mg в среднем за годы исследований являлось оптимальным. Отношение калия к сумме кальция и магния (К : (Ca+Mg) при оптимуме 2,2 под влиянием возрастающих доз калия в составе NPK в сене первого и второго укосов независимо от флористического состава травосмеси увеличивалось до 2,6 -3,0.

5. Проведенными исследованиями выявлено, что без применения агрохимических мероприятий в условиях радиоактивного загрязнения естественных кормовых угодий невозможно получение нормативно чистой зеленой массы и сена многолетних трав, независимо от видового состава травостоя.

Получение зеленой массы многолетних трав с содержанием 137Cs не более 100 Бк/кг и сена не более 400 Бк/кг, в соответствии с нормативом ВП 13.5.13/06-01 на естественном и сеяном травостое многолетних злаковых трав при двухукосном использовании возможно при внесении полного минерального удобрения под первый укос в дозе N6oP 60К90, под второй укос в дозе N60K90, соотношение N:K=1:1,5.

6. Наиболее высокой продуктивности в сумме за два укоса как естественный, так и сеяный злаковый травостой достигал при внесении полного минерального удобрения в дозе N120P60K180. При этом, на естественном травостое продуктивность составляла 80,9 ГДж/га ОЭ, 5160 КЕ/га, на сеяном травостое по фону обычной вспашки 75,3 ГДж/га ОЭ или 4791 КЕ/га, 991,6 кг/га перевариваемого протеина, по фону двухъярусной вспашки 76,5 ГДж/га ОЭ или 4860 КЕ/га, 1008 кг/га перевариваемого протеина.

7. Проведение защитных мероприятий при реабилитации естественных кормовых угодий загрязненных долгоживущими радионуклидами экономически эффективно.

Наиболее высокую окупаемость 1 кг действующего вещества ЫРК прибавкой урожая зеленой массы и сена многолетних трав обеспечивает полное минеральное удобрение в дозе ^0Р60К90. При расширении соотношения Ы:К с 1:1 до 1:1,25 и 1:1,5 окупаемость 1. кг №К прибавкой урожая зеленой массы и сена снижается независимо от дозы азота в составе ИРК. На сеяном злаковом травостое окупаемость удобрений прибавкой урожая зеленой массы и сена многолетних трав выше по сравнению с естественным травостоем.

8. При реабилитации радиоактивно загрязненных заливных лугов с целью получения зеленой массы и сена, соответствующих санитарно-гигиеническому нормативу, экономически наиболее эффективно применение полного минерального удобрения в дозе N¡20^60^180 под многолетние травы как естественного, так и сеяного травостоев.

При этом рентабельность и чистый доход на естественном травостое составляют в среднем при получении нормативно "чистой" зеленой массы 92,4 % и 9222 руб/га, сена — 41,1% и 4144 руб/га соответственно.

На сеяном травостое по фону обычной вспашки рентабельность и чистый доход составляют при получении зеленой массы 81,8 % и 8750 руб/га, сена -30,9% и 3132 руб/га соответственно. По фону двухъярусной вспашки при той же дозе №К рентабельность и чистый доход составляют в среднем при получении нормативно чистой зеленой массы 82,7% и 8942 руб/га, сена — 33,3% и 3369 руб/га соответственно.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На естественных кормовых угодьях центральной поймы для увеличения продуктивности сенокосов и пастбищ и получения кормов хорошего качества необходимо проводить коренное улучшение с посевом мятликовых травосмесей и внесением минеральных удобрений в дозе Г^оРбоКш - М^оРбоКтво за два укоса.

2. При двухукосном использовании естественного травостоя и сеяной мятликовой травосмеси для получения зеленых и грубых кормов, соответствующих ветеринарно-санитарным требованиям (ВП 13.5 13/06-01) по содержанию '"Сб, вносить полное минеральное удобрение в дозе ЫбоРвоКдо весной при возобновлении В6Г6ТШДИИ раСТеНИЙ, N60 ^90 — под второй укос.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Анишина, Ю.А. Агрономическая эффективность возделывания мятли-ковых трав в условиях радиоактивного загрязнения / Ю.А. Анишина, Г.П. Малявко, A.JI. Силаев, С.Ф. Чесалин, O.A. Меркелов // Актуальные проблемы экологии, агрохимии и почвоведения в XXI веке: материалы международной научно-практической конференции. - Брянск: Издательство БГСХА, 2012. -С. 260-265.

2. Харкевич, Л.П. Влияние минеральных удобрений и способов обработки почвы на урожайность зеленой массы многолетних трав и содержание в ней 137Cs / Л.П. Харкевич, В.Ф. Шаповалов, А.Л. Силаев, С.Ф. Чесалин, O.A. Меркелов // Актуальные проблемы экологии, агрохимии и почвоведения в XXI веке: материалы международной научно-практической конференции. -Брянск: Издательство БГСХА, 2012. - С. 39-43.

3. Белоус, Н.М. Радиационная оценка применения минеральных удобрений на естественных кормовых угодьях / Н.М. Белоус, В. Ф. Шаповалов, Е.В. Смольский, С.Ф. Чесалин//Проблемы агрохимии и экологии. -2013. -№1. - С.9-15.

4. Чесалин, С.Ф. Оценка применения минеральных удобрений при возделывании многолетних трав на сено / С.Ф. Чесалин, Е.В. Смольский // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: материалы X международной научной конференции. Брянск: Издательство БГСХА, 2013.-С. 38-45.

5. Смольский, Е.В. Оценка применения минеральных удобрений на естественных кормовых угодьях / Е.В. Смольский, С.Ф. Чесалин // Молодежь и инновации - 2013: материалы международной научно-практической конференции молодых ученых, в 4-х частях / Гл. ред. А.П. Курдеко. - 42. - Горки. -2013.-С. 192-195.

6. Харкевич, Л.П. Воздействие агротехнических и агрохимических мероприятий на урожайность многолетних трав и плодородие почвы /Л.П. Харкевич, Н.М. Белоус, Е.В. Смольский, С.Ф. Чесалин // Плодородие. -2013. -М4. - С. 25-27.

7. Чесалин, С.Ф. Влияние комплексного применения агротехнических и агрохимических мероприятий на показатели качества сена многолетних трав / С.Ф. Чесалин // Вестник Брянской ГСХА. - 2013. - №4. - С. 10-17.

Подписано к печати 14.11.2013 г. Формат 60x84 716. Бумага офсетная. Усл. п. л. 1,04. Тираж 100 экз. Изд. 2451. Издательство Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 243365 Брянская обл., Выгоничский район, с. Кокино, Брянская ГСХА

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Чесалин, Сергей Федорович, Брянск

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

04201455907

На правах^р^описи

ЧЕСАЛИН Сергей Федорович

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

Специальность 06.01.04-агрохимия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Белоус Н. М.

Брянск - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 1.1.

1.2.

1.3.

1.4.

ГЛАВА 2 2.1. 2.2. 2.3. ГЛАВА 3

3.1.

3.2. ГЛАВА 4

4.1.

4.2.

4.3.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Агроэкологическое и радиационное состояние агроси-стем Брянской области в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС

Системы защитных мероприятий, применяемые в сельскохозяйственном производстве в условиях радиоактивного загрязнения территорий

Особенности кормопроизводства на радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодьях Эффективность комплексного применения агротехнических и агрохимических мероприятий при реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий

МЕСТО, ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Место, почвенно-климатические условия проведения исследований

Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований Агрохимическая характеристика почвы, схема опыта и методы проведения исследований УРОЖАЙНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ КОР-МОРВЫХ УГОДИЙ

Комплексное влияние средств химизации и агротехнических мероприятий на урожайность зеленой массы многолетних трав при коренном улучшении лугов Комплексное влияние средств химизации и агротехнических мероприятий на урожайность сена многолетних трав при коренном улучшении лугов

ДЕЙСТВИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ И АГРОТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА КАЧЕСТВО СЕНА МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ Влияние комплексного применения средств химизации на содержание протеина в сене многолетних трав при коренном улучшении лугов

Влияние комплексного применения средств химизации на содержание каротина в сене многолетних трав при коренном улучшении лугов

Содержание нитратов в сене многолетних трав в зависимости от применяемых средств химизации при коренном улучшении лугов

4 8

.гЛ •

4.4.

4.5.

ГЛАВА 5

5.1.

Биохимический состав сена многолетних трав в зависимости от применяемых средств химизации при коренном улучшении лугов

Влияние комплексного применения средств химизации на элементный состав сена многолетних трав при коренном улучшении лугов

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ АГРОХИМИЧЕСКИХ И АГРОТЕХНИЧЕКИХ ПРИЕМОВ НА РАЗМЕРЫ НАКОПЛЕНИЯ 137С8 УРОЖАЕМ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ

Влияние минеральных удобрений и способов обработки

137

Се в зеленой массе многолетних

почвы на содержание трав

5.2 Влияние минеральных удобрений и способов обработки

137

почвы на содержание Се в сене многолетних трав ГЛАВА 6 АГРОНОМИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ РЕАБИЛИТАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ

6.1. Продуктивность травостоев в зависимости от агрохимических и агротехнических мероприятий

6.2. Агрономическая эффективность защитных мероприятий на радиоактивно загрязненных заливных лугах

6.3. Экономическая эффективность защитных мероприятий при реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий

ВЫВОДЫ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

102

108

114

116

121 125 128 129 155

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В условиях техногенного загрязнения территорий важнейшей задачей для сельхозпроизводителей является получение экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства. В Брянской области радиоактивному загрязнению подверглись более 1756,7 тыс. га сельхозугодий, из них 491,4 тыс. га составляют естественные кормовые угодья (Воробьева и др., 1993; Анишина, 2012).

Цель и задачи исследований. Цель исследований - оценка эффективности агрохимических и агротехнических мероприятий на естественных кормовых угодьях повергшихся радиоактивному загрязнению.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

Изучить влияние доз, сочетаний и соотношений минеральных удобрений на продуктивность естественного и сеяного фитоценозов многолетних злаковых трав на фоне основной обработки почвы;

Установить оптимальный уровень и соотношение элементов питания в составе полного минерального удобрения, обеспечивающий стабильную урожайность зеленой массы и сена многолетних трав;

Выявить влияние комплексного применения агротехнических и агрохимических приемов на кормовую ценность сена многолетних луговых трав;

Определить степень влияния изучаемых мероприятий на получение продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды;

Дать энергетическую и экономическую оценку эффективности комплексного применения агротехнических и агрохимических мероприятий при возделывании многолетних луговых трав.

Объект исследований - естественный и сеянный травостой луговых злаковых трав.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка применения агрохимических и агротехнических мероприятий при повторном переза-лужении естественных кормовых угодий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Изучено влияние минеральных удобрений на фоне обычной и двухъярусной вспашки на урожайность и качество зеленой массы и сена многолетних злаковых луговых трав природного и сеяного травостоя.

Защищаемые положения:

Комплексное применение агрохимических и агротехнических мероприятий оказывает положительное влияние на урожайность зеленой массы и сена многолетних злаковых трав при перезалужении пойменных лугов;

Мероприятия способствуют повышению показателей качества зеленых и грубых кормов;

Комплексное применение агрохимических и агротехнических мероприятий способствовало снижению поступления 137Сз в зеленую массу и сено многолетних злаковых трав;

Комплексное применение защитных мероприятий при возделывании многолетних злаковых трав на заливных лугах центральной поймы в условиях радиоактивного загрязнения энергетически и экономически эффективно.

Практическая значимость работы заключается в подготовке экспериментальных данных, послуживших основой для разработки практических рекомендаций по применению комплекса агрохимических и агротехнических мероприятий при реабилитации радиоактивно загрязненных пойменных лугов, позволяющих получать нормативно чистые корма при снижении расхода калийных удобрений по сравнению с ранее рекомендованными в 1,5 раза.

По материалам диссертационной работы опубликовано 7 работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в экспериментальном хозяйстве Ново-зыбковской СОС ВНИИ люпина и опытном хозяйстве «Волна революции» Новозыбковского района Брянской области в 2010-2013 гг.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Агроэкологическое и радиологическое состояние агросистем Брянской области в отдаленный период после аварии на ЧАЭС

В апреле 1986 г. на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) произошла авария глобального значения, повлекшая огромное негативные последствия, которые имеют место и до настоящего времени. Воздействие Чернобыльской катастрофы на экологию поставила жителей загрязненных территорий перед решением сложных масштабных проблем по устранению ее последствий.

Выброс представлял растянутый во времени процесс, состоящий из нескольких стадий. Интенсивность выброса значительно уменьшилась лишь через 10 дней, когда закончилось горение облаков графитовой кладки реак-

111 18 1Д7

тора. Активность выброшенного I составила (1,2-1,7) * 10 Бк, Cs- 3,7 *1016 Бк (Кенигсберг и др., 2009).

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглись 57 тыс. км территории 14 субъектов Российской Федерации. Наиболее сильно загрязнены Брянская, Калужская, Орловская и Тульская области, на их долю приходится 45% загрязненной территории, на которой проживает более 1,5 миллионов человек. Здесь выпало 2003 тыс. Ки Cs, из них 71% - на территорию Брянской области (Израэль, 2006).

Принято считать, что основным дозообразующим радионуклидом на территориях, загрязненных Чернобыльскими выбросами, после распада короткоживущих радионуклидов является Cs (Щеглов, 2000; Маркина и др., 2006).

По данным Белорусских ученых (Аверин и др., 2009) суммарная активность выброса радионуклидов оценивается величиной порядка 1019Бк, при этом пространная структура радиоактивных выпадений имела сложный характер как по радионуклидному составу, так и по физико-химическим свойствам выпадений и количеству выпавших радионуклидов (Израэль, 2006).

Выпавшие Чернобыльские радиоактивные осадки стали характерной техногенной составляющей почвенного покрова, который всегда был главным накопителем всех загрязнителей. Именно в почве происходят активные процессы трансформации радиоактивных веществ, начинается их движение как в большом, так и в малом биологическом круговороте веществ (Курганов, 2004; Маркина и др., 2006).

На сельскохозяйственных угодьях Брянской области для оценки радиационной обстановки Центр «Агрохимрадиология» с 1978 г. проводит радиологический мониторинг почв, который дает возможность проявить динамику радиационной обстановки на почвах сельскохозяйственных угодий за произошедшее время после аварии, в сравнении с доаварийным периодом. Проведенные в 1978-1985 гг. исследования показали, что средневзвешенный по-

117

казатель плотности загрязнения Cs почв по районам области варьировал от 1,48 до 2,96 кБк/м2.

В 1986-1988 гг. Центр провел сплошное наземное крупномасштабное радиологическое обследование Брянской области и установил, что показатель плотности загрязнения почв сельскохозяйственных угодий 137Cs по области равнялся 132,1 кБк/м2, в том числе на пашне — 111,4 кБк/м2, сенокосно-пастбищных угодий - 185,7 кБкм , что превышает показания доаварийного периода в 60-100 раз (Прудников и др., 2007).

Выпадение чернобыльских радиоактивных осадков носило неоднородный характер, отмечалась их пестрота не только по районам области, но и в пределах конкретного землепользования и даже поля севооборота. Плотность загрязнения в юго-западных районах области (Красногорский, Нозыбков-ский, Злынковский, Гордеевский, Климовский, Стародубский) превышала доаварийный период от 40 до 500 раз. По отдельным участкам это превышение достигало и более.

Проведенные масштабные обследования сельскохозяйственных земель позволили определить зоны по плотности загрязнения основным дозообра-

1 'ХП ~ О О

зующим радионуклидом Cs: менее 37 кБк/м ; 37-185 кБк/м (зона прожива-

ния с льготно-социально-экономическим статусом); 185-555 кБк/м2 (зона

/ч

проживания с правом на отселение); 555-1480 кБк/м (зона отселения) и свыше 1480 кБк/м2(зона отчуждения). При этом если измерение плотности определяется Ки/км , то деление на зоны определяется следующим образом:

О ^ О О

менее

1 Ки/км ; 1-5 Ки/км ; 5-15 Ки/км"; 15-40 Ки/км^ ; и свыше 40 Ки/км . В соответствии с проведенным зонированием были разработаны системы ведения сельскохозяйственного производства и определены все виды и объемы проводимых реабилитационных мероприятий (Маркина и др., 2006).

По данным Министерства сельского хозяйства площадь с плотностью

2 2 загрязнения 185-555 кБк/мг составила 5500 км , 555-1480 кБк/мг - 2100 км ,

свыше 1480 кБк/мг - 310 км .

По данным Н. А. Санжаровой (2010) на территории с плотностью загрязнения 137С8 свыше 37 кБк/м2 было расположено более 40 населенных пунктов, где проживало более 3,2 млн. человек, при этом наиболее высокие уровни загрязнения зарегистрированы в четырех областях центрального региона: Брянской, Калужской, Тульской, Орловской (табл. 1). Сельскохозяйственное производство в этих областях велось на площади 6,69 млн. га, из которых 2295,7 тыс. га имели уровни загрязнения Се свыше 37 кБк/м .

Таблица 1

Распределение сельскохозяйственных угодий по плотности загрязнения в 1987 г. (Санжарова, 2010)

Область Плотность загрязнения 137Cs, кБк/м2

37-185 185-555 555-1480 свыше 1480 Всего

Брянская 401400 186600 97600 17106 702706

Калужская 111700 33100 700 - 145500

Орловская 652086 16668 - - 338754

Тульская 653000 125700 - - 778700

Условно чистыми районами (превышение доаварийного периода до 10 раз) можно назвать Брянский, Выгоничский, Дубровский, Жирятинский, Клетнянский, Мглинский и Почепский. В 1986 г. 13 районов области имели плотность загрязнения почв радионуклидов от 37 до 185 кБк/м .

Проведенными исследованиями установлено, что максимальные

1 Д7

плотности выпадений Се (свыше 1480 кБк/мг) определены в Брянской области. Радиоактивному загрязнению подверглась 1/3 территории области, на которой расположено 22 административных района и 2 города областного подчинения с общей численностью населения 484,5 тыс. человек или более 30% от общей. В наибольшей степени пострадало 7 экономически развитых районов юго-западной части Брянской области, численность населения которых составляет более 70% населения загрязненных территорий области (Анишина, 2012).

К настоящему времени радиологические проблемы в существенно меньших объемах, но сохраняются в 6 районах Брянской области, в которых находится 73 населенных пункта (с населением более 20 тыс. человек) где среднегодовые дозы облучения превышают 1 мЗв. Жители этих населенных пунктов содержат около пяти тысяч голов молочных коров, используя для их выпаса около 9 тыс. га сенокосов и пастбищ. В этих населенных пунктах за-

11*7

регистрировано наиболее высокое содержание Сз в производимой продукции. В 23 коллективных хозяйствах без проведения специальных мероприятий невозможно получение продукции животноводства, соответствующей нормативам. В 11 хозяйствах превышение нормативов СанПиН 2.3.2 1078-01 будет носить долговременный характер - по прогнозу получение молока, соответствующего нормативам, будет возможно не ранее 2025-2030 гг. Без проведения защитных мероприятий уменьшения доз облучения сельского населения до уровня 1 м3 в год будет проходить длительное время - в «критических» населенных пунктах до 2056-2062 гг. (Санжарова, 2010).

Мониторинг радиационной обстановки за 26-летний период после аварии показал, что коренного перелома в сторону улучшения пока не наступило. Процессы освобождения и самоочищения почв от радионуклидов идут медл�

Информация о работе

Чесалин, Сергей Федорович
кандидата сельскохозяйственных наук
Брянск, 2013
ВАК 06.01.04

Диссертация

Эффективность защитных мероприятий при реабилитации естественных кормовых угодий в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы