Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Радиоэкологическая эффективность биологически активных препаратов в условиях Беларуси

По литературным данным, около 70% коллективной дозы облучения населения Беларуси обусловлено радионуклидами, содержащимися в продуктах питания [1]. Поэтому главной задачей сельскохозяйственного производства на загрязненной территории является получение продукции с содержанием радионуклидов в пределах республиканских допустимых уровней и дальнейшее снижение радиоактивной нагрузки.

В условиях дефицита кормов и высоких цен на азотные удобрения стратегическим направлением на пахотных землях должно быть увеличение доли зернобобовых культур в структуре посевных площадей [2-7, 8-10]. Главным препятствием на пути увеличения их доли в структуре посевных площадей на загрязненных радионуклидами землях является способность зернобобовых накапливать радионуклиды в больших, по сравнению с другими культурами, количествах.

В последние годы для повышения урожайности сельскохозяйственных культур все более широкое применение находят регуляторы роста растений и биопрепараты [11, 12, 13]. В частности, появились публикации о производственных испытаниях в России нового биопрепарата «Байкал ЭМ-1», применение которого обеспечивает повышение урожайности сельскохозяйственных культур и за счет эффекта «биоразбавления» может оказывать влияние на аккумуляцию радионуклидов сельскохозяйственными культурами [14-20, 21]. Начато производство указанного препарата и в Беларуси.

«Байкал ЭМ-1» - микробиологический препарат нового поколения, сочетающий в себе симбиотические, анабиотические микроорганизмы, продукты их жизнедеятельности и комплекс биологически активных веществ, стимулирующих рост и развитие растений. В то же время на настоящий момент не разработаны регламенты его применения в условиях Республики Беларусь для полевых и ряда овощных и плодовых культур.

Регулятор роста растений «Феномелан» содержит биологически активные природные меланины, аминокислоты, карбоновые и фенолкарбоновые кислоты и меланоидины. Препарат оказывает высокую ростоактивную способность. Эти препараты безвредны для человека, животных, водной фауны, полезных насекомых и почвенной микрофлоры.

Целью исследований являлось изучение влияние биологически активных препаратов на урожайность и накопление ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr зеленой массой гороховоовсяной смеси, а также зерном и соломой овса посевного.

Исследования проводились в СПК «17 партсъезд» Славгородского района Могилевской области Республики Беларусь в производственных посевах. Почва опытного участка - дерново-подзолистая супесчаная, агрохимическая характеристика почвы: рН - 5,75; гумус - 1,57%; содержание Р₂О₅ - 186 и К₂О - 120 мг/кг почвы. Опыты велись в 4-х кратном повторении. Общая площадь экспериментальной делянки составляла 20 м², учетная - 12 м². Схема полевого опыта на зеленой массе горохоовсяной смеси включала 7 вариантов (табл. 1).

урожайность чернобыльский радиоактивный горохоовсяный

Таблица 1. Варианты опыта с горохоовсяной смесью

Температурный режим в вегетационный период был достаточно благоприятным для возделывания полевых культур.

Обработка семян, почвы и растений препаратами производилась с помощью ранцевого опрыскивателя «Neptun-3». Доза внесения препарата составляла 2 л/га [15-20]. Первая обработка растений производилась в фазе кущения овса, вторая - в фазе трубкования, третья - в фазе выброса метелки овса. Учет урожайности проводился поделяночно в фазе хозяйственной спелости культур. С учетных делянок отбирались растительные пробы и почва, в которых определялось содержание ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr.

Определение содержания радионуклидов в пробах проводилось на гамма-бета-спектрометре МКС-АТ1315 (Беларусь) по соответствующей методике.

Для установления размеров перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в сельскохозяйственную продукцию использовались коэффициенты накопления (Кн), расчет которых производился по формуле:

Удельная активность растительного образца, Бк/кг

Кн = -----------------------------------------------------------------------

Удельная активность почвы, Бк/кг

Статистическую обработку полученных результатов проводили методом дисперсионного анализа с использованием стандартного программного обеспечения.

На рис. 1 приведена урожайность зеленой массы горохово-овсяной смеси в зависимости от вариантов применения биологически активных препаратов.

Рис. 1. Урожайность зеленой массы горохоовсяной смеси

Сочетание предпосевных обработок семян с обработками вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1» обеспечило достоверное увеличение урожайности горохо-овсяной смеси по сравнению с контролем во всех вариантах (№№4-7). В вариантах, где производилась предпосевная обработка семян «Байкалом ЭМ-1» с последующей двух- и трехкратной обработкой им вегетирующих растений, получена урожайность 123,1 и 131,4 ц/га, прибавка к контролю при этом составила 15,0 и 23,3 ц/га, соответственно.

Максимальная урожайность (136,2 ц/га) получена при сочетании предпосевной обработки семян смесью «Байкала ЭМ-1» с «Феномеланом» и последующей двукратной обработкой вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1». Прибавка к контролю при этом равна 28,1 ц/га.

Результаты спектрометрического определения содержания ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в сопряженных пробах горохоовсяной смеси и почвы по вариантам опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2. Содержание ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в сопряженных пробах зеленой массы горохоовсяной смеси и почвы

Активность ¹³⁷Cs в горохоовсяной смеси была в пределах 20,2-28,8 Бк/кг, что не превышает действующий в Республике Беларусь норматив для зеленой массы (согласно Республиканских допустимых уровней (РДУ), накопление ¹³⁷Cs в зеленой массе не должно превышать 165 Бк/кг). Содержание ¹³⁷Cs в почве по вариантам опыта изменялось от 1040,0 до 1207,4 Бк/кг.

Значения рассчитанных коэффициентов накопления ¹³⁷Cs зеленой массой колебались от 0,017 до 0,025. Из вариантов, где производилась только предпосевная обработка семян, достоверное снижение коэффициента накопления ¹³⁷Cs с 0,025 до 0,018 обеспечил вариант №3 (предпосевная обработка семян препаратами «Байкал ЭМ-1» и «Феномелан»). Из вариантов, где предпосевная обработка семян «Байкалом ЭМ-1» сочеталась с обработками вегетирующих растений, снижение коэффициента накопления относительно контроля наблюдалось в варианте №5 (предпосевная обработка семян «Байкалом ЭМ-1» с трехкратной обработкой вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1»). В вариантах с предпосевной обработкой семян смесью препаратов «Байкал ЭМ-1» и «Феномелан» и последующими обработками вегетирующих растений раствором «Байкала ЭМ-1» также установлено снижение коэффициентов накопления относительно контроля. Это позволяет сделать вывод, что снижение коэффициентов накопления ¹³⁷Cs зеленой массой горохоовсяной смеси, в основном, обусловлено предпосевной обработкой семян смесью препаратов «Байкал ЭМ-1» и «Феномелан».

Содержание ⁹⁰Sr в зеленой массе колебалось в пределах 13,3-20,1 Бк/кг, что не превышает установленной нормы (37 Бк/кг). Существенное снижение коэффициентов накопления ⁹⁰Sr относительно контроля обеспечили лишь варианты №5 (предпосевная обработка семян «Байкалом ЭМ-1» + трехкратная обработка вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1») и №6 (предпосевная обработка семян смесью «Байкала ЭМ-1» с «Феномеланом» в сочетании с двукратной обработкой вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1»), где они составили 0,68 и 0,70, соответственно.

На рис. 2 представлены урожайность зеленой массы горохо-овсяной смеси и коэффициенты накопления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr зеленой массой по вариантам опыта, которые демонстрируют, что главная причина снижения коэффициентов накопления - это повышение урожайности, что в литературных источниках именуется эффектом «биологического разбавления» [1]. При этом коэффициенты корреляции между изучаемыми показателями составили от -0,78 до -0,81.

Рис. 2. Урожайность и коэффициенты накопления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr зеленой массой горохоовсяной смеси

Максимальную урожайность в опыте и достоверную прибавку урожая зеленой массы горохоовсяной смеси относительно как контроля, так и варианта с предпосевной обработкой семян препаратом «Байкал ЭМ-1», обеспечил вариант опыта с предпосевной обработкой семян смесью «Байкала ЭМ-1» с «Феномеланом» и последующей двукратной обработкой вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1».

Наиболее эффективным способом применения биологически активных препаратов на горохово-овсяной смеси (по урожайности, значениям коэффициентов накопления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr) является предпосевная обработка семян смесью препаратов «Байкал ЭМ-1» и «Феномелан» в сочетании с двукратной обработкой вегетирующих растений «Байкалом ЭМ-1».

Резюмируя, отметим, что необходимо продолжить изучение влияния различных микробиологических и биологически активных препаратов на инкорпорирование радионуклидов различными видами сельскохозяйственных культур.

Список использованных источников

урожайность чернобыльский радиоактивный горохоовсяный

1. Агеец В.Ю. Система радиоэкологических контрмер в агросфере Беларуси. - Минск: РНИУП «Институт радиологии». - 2001. - 250 с.

2. Балабко П.Н., Мажайский Ю.А., Виноградов Д.В. и др. Экологическое обоснование использования почв Окской поймы и ополья мещерского Полесья. - Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ. - 2013. - 240 с.

3. Виноградов Д.В. Пути повышения ресурсосбережения в интенсивном производстве ярового рапса // Международный технико-экономический журнал. - 2009, №2. - С. 62-64.

4. Виноградов Д.В., Вертелецкий И.А. Рост и развитие масличных культур при разном уровне минерального питания // Международный технико-экономический журнал. - 2011, №4. - С. 99-102.

5. Виноградов Д.В., Гусев В.И., Кузнецов Н.П., Степура Е.Е., Синиговец М.Е. Деградационные процессы почв и земельных угодий Рязанской области // АгроЭкоИнфо. - 2013, - №2. http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2013/2/st_15.doc.

6. Виноградов Д.В., Захарова О.А. Экологическое использование сельскохозяйственных культур почвозащитного севооборота в зоне техногенного загрязнения // Международный технико-экономический журнал. - 2009, №5. - С. 71-73.

7. Виноградов Д.В., Вавилова Н.В., Дуктова Н.А., Ванюшин П.Н. Практикум по растениеводству. - Рязань, РГАТУ. - 2014. - 320 с.

8. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Гусев В.И., Зубец А.Н. Физико-химическая модель плодородия серой лесной почвы как информационной основы ее к неблагоприятным воздействиям // Международная научная конференция «Почвы Азербайджана: генезис, мелиорация, рациональное использование и экология». - 2012. - С. 1013-1018.

9. Ушаков Р.Н., Виноградов Д.В., Головина Н.А. Физико-химический блок плодородия агросерой почвы // Агрохимический вестник. - 2013, №5. - С. 12-13.

10. Фадькин Г.Н., Костин Я.В. Влияние длительного применения простых минеральных удобрений на азотный режим серой лесной тяжелосуглинистой почвы // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - 2012, №4. - С. 74-76.

11. Потапова Л.В., Виноградов Д.В. Рапс как элемент биологизации на полях Рязанской области // Международный технико-экономический журнал. - 2009, №2. - С. 60-61.

12. Фадькин Г.Н., Виноградов Д.В. Зависимость баланса элементов питания в системе «почва - удобрение - растение» от форм азотных удобрений в условиях юга Нечерноземья // Вестник КрасГАУ. - 2015, №6. - С. 13-18.

13. Фадькин Г.Н., Виноградов Д.В. Роль длительности применения форм азотных удобрений в формировании урожая сельскохозяйственных культур в условиях Юга Нечерноземья // Международный технико-экономический журнал. - 2014, №2. - С. 80-84.

14. Валько В.П., Щур А.В. Особенности биотехнологического земледелия. - Минск: БГАТУ. - 2011. - 196 с.

15. Валько В.П., Щур А.В. Биотехнологическое земледелие - основа эффективного сельскохозяйственного производства // Исследования, результаты (научный журнал). - Казахский национальный аграрный университет. - Алматы. - 2013, №2 (058). С. 84-89.

16. Щур А.В., Чернуха Г.А., Валько О.В. Использование биологического препарата «Байкал ЭМ-1» для снижения содержания радионуклидов в продукции растениеводства // Региональные проблемы природопользования и охраны природных ресурсов Верхнего Поднепровья и сопредельных территорий. Межд. науч.-практ. конф. (27-28 октября 2005 г.): тезисы докладов. - Могилев: МГУ им. А.А. Кулешова. - 2005. - С. 192-194.

17. Щур А.В., Валько В.П., Валько О.В. Агроэкологические особенности применения биологически активных препаратов в условиях радиоактивно загрязненных территорий Республики Беларусь // Исследования, результаты (научный журнал). - Казахский национальный аграрный университет: - Алматы. - 2014, №1. С. 205-212.

18. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Роль агромелиоративных приемов в улучшении основных агрофизических свойств супесчаной дерново-подзолистой почвы // Агропанорама. - Республика Беларусь, Минск. - 2013, №6. - С. 10-12.

19. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Изменение основных свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы под действием органо-минеральных удобрений и бактериального препарата «Байкал ЭМ-1» // Вестник УО БГСХА. - 2013, №4. - С. 113-117.

20. Щур А.В., Валько В.П. Особенности перехода радионуклидов в хозяйственно-ценную растительность // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии (Теоретический и научно-практический журнал). ФГПОУ ВПО «Курская ГСХА». - Курск. - 2014, №2. - С. 37-42.

21. Курчевский С.М., Виноградов Д.В. Улучшение малопродуктивных супесчаных дерновоподзолистых почв при внесении органо-минеральных удобрений и микробиологической добавки // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. - 2014, №1 (21). - С. 47-51.

Размещено на Allbest.ru