Урожайность и накопление 137CS и 90SR в зерне различных сортов проса на дерново-подзолистой супесчаной почве

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.438:633.17:631.445.2

Урожайность и накопление 137CS и 90SR в зерне различных сортов проса на дерново-подзолистой супесчаной почве

Э.М. Батыршаев,

И.М. Богдевич

Институт почвоведения и агрохимии, г. Минск, Беларусь

В последнее время в Республике Беларусь просу обыкновенному (Panicum miliaceum L.) уделяется большое внимание как важной продовольственной и кормовой культуре. ежегодная потребность республики в зерне проса составляет 100-120 тыс. т (в том числе 40-45 тыс. т крупы) [1].

Валовой сбор зерна зависит от культур и сортов, адаптированных к конкретным погодно-климатическим условиям. В последние годы в структуре посевных площадей отмечается увеличение площадей проса. Это связано с тем, что в республике, особенно в южных районах, практически через год наблюдается засуха различной интенсивности, а данная культура относится к числу засухоустойчивых [2, 3]. наряду с засухоустойчивостью, достоинствами этой культуры являются такие качества как мелкосемянность, скороспелость, широкая амплитуда сроков сева, длительность хранения семян, в силу чего оно является прекрасной страховой культурой в случае гибели посевов озимых или ранних яровых культур [4].

Просо - ценная крупяная культура. Крупа проса по содержанию белка (1214%) занимает одно из первых мест среди других крупяных культур, а по содержанию жира (3,5%) уступает только овсяной крупе. Пшено богато зольными элементами, особенно фосфором и магнием, микроэлементами, важнейшими витаминами: тиамином (В1), рибофлавином (В2), никотиновой и фолиевой кислотами. Отличается хорошими вкусовыми качествами, быстрой развариваемостью. По калорийности крупа проса приравнивается к рисовой и гречневой крупам (325 ккал в 100 г крупы). Привар крупы составляет 12-13%, что вдвое больше, чем у риса [5-7].

Зерно широко используется в свиноводстве и птицеводстве, при этом у кур повышается яйценоскость и прочность скорлупы. Просяная солома по кормовой ценности приравнивается к луговому сену среднего качества: 1 кг эквивалентен 0,41 к.ед. [8, 9]. просо аграрный радионуклид

Зерно проса используют в винокуренном и крахмальном производствах, а так же, как добавку к солоду при приготовлении пива [5].

Одним из приемов, способствующим снижению концентрации радионуклидов в сельскохозяйственных растениях, является подбор культур и сортов, которые в однородных условиях в силу своих биологических особенностей способны в меньших количествах накапливать радионуклиды [10-13].

Исследования видовых и сортовых особенностей сельскохозяйственных культур показали, что накопление 137Cs основными сельскохозяйственными культурами различается до 100 и более раз, а накопление 90Sr - до 30 раз при равной плотности загрязнения почв. Сортовые различия зерновых культур, картофеля и овощных культур по накоплению радионуклидов не превышают 1,5-3 раза [11].

Несмотря на то, что межсортовые различия в накоплении радионуклидов значительно меньше, чем межвидовые, их также необходимо учитывать при подборе культур для возделывания на загрязненной 137Cs и 90Sr почве. Возделывание сортов сельскохозяйственных культур с минимальной способностью накапливать радионуклиды позволяет без дополнительных затрат сокращать потоки радионуклидов по пищевым цепям [14]. Просо в этом плане остается малоизученной культурой.

Поэтому актуальным является установление уровня накопления 137Cs и 90Sr зерном различных сортов проса. Данные 2008-2010 гг. исследований Гомельского территориального отдела сельскохозяйственной радиологии РУП «Институт почвоведения и агрохимии» указывают на перспективность производства проса на продовольственные цели на загрязненных радионуклидами дерново-подзолистых супесчаных почвах Гомельской области.

Изучение накопления 137Cs и 90Sr зерном различных сортов проса проводили в 2008-2010 гг. в полевых опытах на территории КСУП «Дубовый Лог» Добрушского района Гомельской области.

Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная, подстилаемая моренным суглинком с глубины до 1 м. Агрохимические показатели почвы пахотного горизонта до закладки опытов показывают, что почва опытного участка характеризовалась слабокислой реакцией почвенной среды (5,67), недостаточным содержанием гумуса (1,9%), повышенной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора (248 мг/кг), низким содержанием подвижного калия (124 мг/кг). Обеспеченность почвы обменным кальцием была средней (985 мг/кг), обменным магнием - повышенной (247 мг/кг).

Плотность загрязнения почвы: 137Cs - 590-640 кБк/м2 (15,9-17,3 Ки/км2) и 90Sr - 10,8 кБк/м2 (0,29 Ки/км2).

Посев проведен в оптимальные сроки сева для южной части республики сплошным рядовым способом. норма высева - 4,0 млн. всхожих семян на гектар.

В опыте использовались следующие виды минеральных удобрений: карбамид (46% N), аммонизированный суперфосфат (8% N и 30% Р2О5) и хлористый калий (60% К2О). Внесение минеральных удобрений (N90P90K120) осуществлялось вручную под предпосевную культивацию.

По состоянию на 2011 г. в «Государственный реестр сортов и древесно-кустарниковых пород» Республики Беларусь включено 9 среднеспелых сортов проса: Быстрое (стандарт), надежное, Галинка, Белорусское, Славянское, Мирское, Свiцязянскае, Днепровское и Гомельское.

Исследуемые сорта: Быстрое, Славянское, Галинка, надежное, Днепровское и Гомельское были высеяны на фоне минеральных удобрений в дозе N90P90K120 в трехкратной повторности. Общая площадь делянки составила 8 м2.

Обработка посевов проса гербицидом «Линтур» проводилась в начале фазы кущения культуры в дозе 120 г/га ранцевым опрыскивателем.

Основные агрохимические показатели почвы определены по общепринятым методикам: гумус - по Тюрину в модификации ЦИнАО (ГОСТ 26212-91); обменная кислотность рнKCl - потенциометрическим методом (ГОСТ 26483-85); подвижные формы фосфора и калия - по Кирсанову (ГОСТ 26207-91); обменные кальций и магний - на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS-30 (ГОСТ 26487-85).

Для определения параметров накопления 137Cs и 90Sr (коэффициентов пропорциональности Кп) для зерна проса в 2008-2010 гг. проведен отбор почвенных и растительных образцов в опытных посевах.

Содержание 137Cs в образцах определено на г-в-спектрометрическом комплексе МКС-АТ-1315 по методике МВИ.Мн 1181-2007 с погрешностью не более 20%. Удельная активность золы растений по 90Sr определена на в-спектрометрическом комплексе «Прогресс БГ» с погрешностью не более 50%, почвы - радиохимическим методом по методике ЦИнАО с радиометрическим окончанием на в-спектрометрическом комплексе «Прогресс БГ» с погрешностью не более 30%.

Для количественной оценки поступления радионуклидов из почвы в растения рассчитаны коэффициенты пропорциональности, или перехода (Кп): Кп =(Бк/ кг):(кБк/м2), с учетом плотности загрязнения каждой делянки.

Полученные данные обработаны дисперсионным и корреляционно-регрессионным методами анализа по Б.А. Доспехову [15] c использованием ПЭВМ.

Урожайность зерна проса Быстрое и Галинка в среднем за годы исследований составила 32,6 ц/га (табл. 1).

По данному показателю сорт Славянское уступал стандарту на 2,6 ц/га. При возделывании на дерново-подзолистой супесчаной почве сортов надежное, Днепровское и Гомельское в среднем за годы исследований было получено на 4,4-5,2 ц/га зерна больше по сравнению с сортом проса Быстрое. В среднем по годам и изучаемым сортам урожайность зерна проса при возделывании его на дерново-подзолистой супесчаной почве в условиях Гомельской области составила 34,5 ц/га.

Если сравнивать урожайность зерна сортов проса по годам исследований, то более высокое ее значение (46,5 ц/га) было отмечено в 2008 г. у сорта надежное. В 2009 г., в условиях недостатка влаги в период «всходы - кущение», высокая урожайность зерна 41,7 и 43,1 ц/га была получена при возделывании сортов Днепровское и Гомельское. недостаточное увлажнение в межфазовый период «кущение - выметывание» в 2010 г. привело к щуплости зерна и снижению его урожайности. наиболее высокие значения урожайности 35,5 и 37,5 ц/га отмечены у сортов Гомельское и Днепровское соответственно.

Таблица 1 Влияние сортовых особенностей на урожайность зерна проса

Для ограничения поступления радионуклидов в организм человека в республике разработаны «Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в сельскохозяйственном сырье и кормах», далее РДУ. Согласно РДУ, для переработки на пищевые цели допускается зерно с удельной активностью (Ауд) по Cs не более 90 Бк/кг, по 90Sr - не более 11 Бк/кг.

При возделывании изучаемых сортов проса на дерново-подзолистой супесчаной почве, характеризующейся слабокислой реакцией почвенной среды, недостаточным содержанием гумуса, повышенной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора и низким содержанием подвижного калия, удельная активность зерна по 137Cs и 90Sr не превышала РДУ, и составила в среднем за 2008-2010 гг. 20,2-33,7 и 5, -7,6 Бк/кг соответственно (табл. 2).

Таблица 2. Влияние сортовых особенностей на накопление

Для зерна проса характерны относительно невысокие параметры перехода 137Cs и 90Sr. Данный факт можно объяснить биологическими особенностями изучаемой культуры, связанными, в том числе, с мощной корневой системой, глубоко проникающей в почву и обуславливающей снижение поступления радионуклидов, особенно во второй половине вегетации.

По переходу 137Cs из дерново-подзолистой супесчаной почвы в зерно исследуемые сорта различались в 1,3-1,7 раза. наименьшие коэффициенты перехода 137Cs (Кп 0,03) отмечены у сортов Днепровское и Гомельское, наибольший (Кп 0,05) - у сорта Славянское.

Коэффициенты перехода 90Sr (зерно проса) различались в 1,5 раза между сортом Днепровское с минимальным (Кп 0,37) накоплением радионуклида и сортом надежное с максимальным его накоплением (Кп 0,56).

Для получения продовольственного зерна проса с Ауд = 11 Бк/кг по 90Sr, при указанном выше уровне почвенного плодородия и агротехники возделывания, плотность загрязнения 90Sr дерново-подзолистой супесчаной почвы должна быть не более 30 кБк/м2 (0,81 Ки/км2) для белорусского сорта Днепровское и не более 20 кБк/м2 (0,54 Ки/км2) для сорта надежное.

Выводы

1. Биологические особенности проса обусловили относительно невысокие параметры перехода в зерно 137Cs и 90Sr из среднеокультуренной дерново-подзолистой супесчаной, подстилаемой моренным суглинком, почвы.

2. Исследуемые сорта проса различались в 1,3-1,7 раза по переходу 137Cs из дерново-подзолистой супесчаной почвы в зерно. наименьшие коэффициенты перехода 137Cs (Кп 0,03) отмечены у сортов Днепровское и Гомельское, наибольший (Кп 0,05) - у сорта Славянское. Зерно различных сортов проса можно использовать для продовольственных целей без ограничений.

3. Коэффициенты перехода 90Sr различались до 1,5 раз между сортом проса Днепровское, с минимальным (Кп 0,37) накоплением радионуклида в зерне, и сортом надежное, с максимальным его накоплением (Кп 0,56). При возделывании проса на продовольственные цели, плотность загрязнения 90Sr дерново-подзолистой супесчаной почвы должна менее 30 кБк/м2 (0,81 Ки/км2) для белорусского сорта Днепровское и менее 20 кБк/м2 (0,54 Ки/км2) для сорта надежное.

Литература

1. Ильина, З.М. Рынки сельскохозяйственного сырья и продовольствия / З.М. Ильина, И.В. Мирочицкая. - Минск: БГЭУ, 2001. - 226 с.

2. Анохина, Т.А. О целесообразности использования проса в качестве страховой культуры / Т.А. Анохина // Земляробства i ахова раслiн. - 2004. - №1. - С.6.

3. Кормовые растения России / Г.А. Романенко [и др.]. - М., 1999. - С. 123-128.

4. Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сборник научных материалов, 2-е изд., доп. и перераб. / РУП «нПЦ нАн Беларуси по земледелию». - Минск: ИВЦ Минфина, 2007. - 448 с.

5. Киреенко, н.В. Просо - культура больших возможностей: аналит. обзор / н.В. Киреенко, Л.Ф. Курч, А.В. Ураков // Белорусский научный институт внедрения новых форм хозяйствования в АПК. - Минск, 2002. - 52 с.

6. Мурри, И.К. Биохимия проса / И.К. Мурри // Биохимия культурных растений. - Л.: Сельхозгиз, 1958. - Т. 1. - С. 512-588.

7. Вавилов, П.П. Растениеводство / П.П. Вавилов. - М.: Агропромиздат, 1986. -С. 124-136.

8. Культурная флора СССР / Под рук. П.М. Жуковского - М: Колос, 1975. -

Т.3. - 364 с.

9. Фирсов, И.П. Технология растениеводства / И.П. Фирсов, А.М. Соловьев, М.Ф. Трифонова. - М.: Колос, 2004. - С. 268.

10. Рекомендации по ведению агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель Республики Беларусь / И.М. Богдевич [и др.]. - Минск, 2008. - С. 42-43.

11. Агеец, В. Ю. Система радиоэкологических контрмер в агросфере Беларуси / В. Ю. Агеец, Гомель. - Институт радиологии, 2001. - 250 с.

12. Веденеева, Т.В. накопление радионуклидов основной и побочной продукцией бобовых культур в зависимости от видовых и сортовых особенностей / Т.В. Веденеева [и др.]. // Сельскохозяйственная деятельность в условиях радиоактивного загрязнения: материалы Междунар. науч.-прак. конф., г. Горки, 29 июня - 2 июля 1998 г. - Горки, 1998. - С. 27-30.

13. Таврыкина, О.М. Влияние условий минерального питания и сортовой специфичности зерновых культур на урожайность, накопление 137Cs и 90Sr и качество зерна на дерново-подзолистой супесчаной почве: автореф. дис. … канд.

с.-х. наук: 06.01.04 / О.М. Таврыкина; Ин-т почвоведения и агрохимии. - Минск, 2007. - 22 с.

14. Путятин, Ю.В. Минимизация поступления радионуклидов 137Cs и 90Sr в растениеводческую продукцию / Ю.В. Путятин. - Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2008. - 268 с.

15. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов - 5-ое изд. доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

Размещено на Allbest.ru