ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ УЛУЧШЕНИИ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЁННЫХ ПОЙМЕННЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ В ОТДАЛЁННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС

УДК 631.438:633.2/3

Эффективность защитных мероприятий при улучшении радиоактивно загрязнённых пойменных кормовых угодий в отдалённый период после аварии на ЧАЭС

Бокатуро Н. Н.

Поцепай С. Н.

Белоус Н. М., доктор сельскохозяйственных наук

Харкевич Л. П., доктор сельскохозяйственных наук

Смольский Е. В., кандидат сельскохозяйственных наук

Шаповалов В. Ф., доктор сельскохозяйственных наук

Бельченко С. А., доктор сельскохозяйственных наук

ФГБОУ ВО «Брянский ГАУ»

243365, Россия, Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, ул. Советская, д. 2а

E-mail: bgsha@bgsha.com

В статье представлены результаты исследований эффективности использования агротехнических приёмов в комплексе с агрохимическими мероприятиями для получения зелёных и грубых кормов (сена), соответствующих санитарно-гигиеническому нормативу удельной активности в них 137Сs. Исследования проводились в Новозыбковском районе Брянской области в 2014–2016 годах в стационарном опыте на участке, заложенном в 1994 году, в центральной пойме р. Ипуть. Плотность загрязнения почвы цезием-137 в период проведения исследований составляла в среднем 559–867 кБк/м2. Сеяный агроценоз был представлен следующими видами многолетних трав: овсяница луговая (6 кг/га), лисохвост луговой (5 кг/га), двукисточник тростниковый (7 кг/га). Система обработки почвы включала поверхностную обработку почвы (дискование бороной БДФ-2,4) и коренное улучшение (вспашку двухъярусным плугом ПЯ-40 на глубину 40 см). Удобрения в опыте вносили дробно: 1/2 дозы азотных и калийных удобрений и полная доза фосфорных удобрений — под первый укос и 1/2 дозы азотных и калийных удобрений — под второй укос. Миграция цезия-137 по пищевой цепи зависела от агротехнических и агрохимических приёмов. Наиболее значимый эффект получен при коренном улучшении луга (вспашке двухъярусным плугом). Проведён расчёт миграции 137Сs по пищевой цепи (из кормов — в молоко, мясо). Применение минерального удобрения при соотношении N:K, равном 1:1,5, независимо от обработки почвы позволяло снизить удельную активность цезия-137 в продукции животноводства и внутреннюю дозу облучения человека до уровней, соответствующих нормативу радиационной безопасности.

Ключевые слова: способы обработки почвы, минеральные удобрения, агроландшафты, 137Сs, зелёная масса, сено, молоко, мясо, доза внутреннего облучения.

Существенным источником разнообразных кормов для сельскохозяйственных животных служат кормовые агроландшафты, обладающие большим биоразнообразием и различной степенью естественного плодородия и продуктивности (Шаповалов, 2014). В России более 2/3 площадей естественных кормовых угодий относятся к категории низкопродуктивных и мелиоративно неустроенных (Косолапов, 2011). В результате глобальной катастрофы на Чернобыльской АЭС только в Брянской области более 491 тыс. га кормовых угодий подверглось радиоактивному загрязнению, значительная их часть из-за низкого культуртехнического состояния позволяет получать в среднем не более 3–5 т/га зелёной массы, что является основной причиной дефицита зелёных и грубых кормов для общественного животноводства в последние 20 лет (Белоус, 2012; 2013; Шаповалов, 2011). Естественные кормовые угодья имеют более высокую степень радиоактивного загрязнения по сравнению с агроценозами улучшенных сенокосов и пастбищ и многолетних трав на пашне (Шаповалов, 2015). В этих условиях имеет приоритет производство продуктов питания с концентрацией радионуклидов, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, поскольку в формировании доз облучения в отдалённый период после аварии преобладает внутренняя составляющая, возникающая за счёт потребления радиоактивно загрязнённых продуктов питания (Панов, 2001; Белоус, 2012).

Широкое применение защитных мероприятий на радиоактивно загрязнённых агроландшафтах значительно снижает риск производства сельскохозяйственной продукции, не соответствующей нормативам по радиационной безопасности и дозе общего облучения, при этом наиболее эффективным приёмом является коренное улучшение в комплексе со средствами химизации, в которых особая роль принадлежит калийным удобрениям (Алексахин, 2011; Аверин, 2010; Богдевич, 2005; Харкевич, 2011; Белоус, 2012; 2016; Подоляк, 2007).

Проведение защитных мероприятий в сельскохозяйственном производстве позволяет свести к минимуму концентрацию радионуклидов в производимой продукции (Sanzharova, 1996; Vidal, 2000; Semioshina, 2006; Харкевич, 2011), тем самым исключив риск радиационных эффектов облучения (коллективную дозу) (Подоляк, 2007; Fesenko, 2009).

Цель исследований — агроэкологическая оценка применения защитных мероприятий в условиях радиоактивного загрязнения пойменных кормовых угодий.

Методика исследований. Исследования проведены в стационарном опыте на участке центральной поймы в Новозыбковском районе Брянской области в 2014–2016 годах. Почва опытного участка пойменная дерново-оглеенная, песчаная, с мощностью пахотного горизонта 17–18 см. Плотность загрязнения опытного участка цезием-137 в период проведения исследований составляла в среднем 559–867 кБк/м2. Почва характеризовалась следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса — 3,08–3,33% (по Тюрину), pHKCl — 5,2–5,6, подвижных форм фосфора и обменного калия — 620–840 и 133–180 мг/кг соответственно (по Кирсанову).

Агротехнические мероприятия включали поверхностную обработку дернины дисковой бороной БДФ-2,4 в двух направлениях под углом 90° и коренное улучшение – обработка с проведением вспашки дернины плугом ПЯ-40 с последующим дискованием пласта дисковой бороной БДФ-2,4. Перед посевом проводили прикатывание катком ЗКВГ-1,5. Сеяли смесь многолетних мятликовых трав сеялкой зернотравяной СЗТ-3,6. Состав травосмеси: овсяница луговая — 6 кг/га, лисохвост луговой — 5 кг/га, двукисточник тростниковый — 7 кг/га.

Применялись следующие виды минеральных удобрений: аммиачная селитра (N — 34,4%), суперфосфат двойной гранулированный (P2O5 — 48%), калий хлористый (K2O — 56%). Схема опыта: контроль (без удобрений); P60K90; P60K120; N90P60K90; N90P60K120; N90P60K150; N120P60K120; N120P60K150; N120P60K180. Азотные и калийные удобрения вносили дробно: половину расчётной дозы — под первый укос, вторую половину — под второй укос; фосфорные удобрения: всю расчётную дозу — весной под первый укос.

Урожайность многолетних трав учитывали методом сплошной поделяночной уборки и отбора пробного снопа. В сезон проводили два укоса (первый укос — с 1 по 10 июня, второй укос — с 23 августа по 1 сентября).

Удельную активность 137Сs в исследуемых растительных образцах определяли на универсальном спектрометрическом комплексе УКС «Гамма Плюс» (НПП «Доза», Россия), аппаратная ошибка измерений не превышала 30%. Удельную активность молока и мяса рассчитывали как произведение суточного поступления корма (зелёная масса — 50 кг, сено — 5 кг), удельной активности корма и равновесного перехода радионуклида в продукцию животноводства; дозу внутреннего облучения, получаемую за счёт молока и мяса, определяли, руководствуясь методическими указаниями (Фокин, 2011). Потребление молока и молочных изделий в пересчёте на молоко в год принимали равными 200,8 л, мяса — 31,4 кг (согласно закону Брянской области от 08.06.2001 № 45-3 в редакции от 12.10.2001 «О потребительской корзине в Брянской области»). Согласно нормам радиационной безопасности (НРБ 99/2009) суммарная доза внешнего и внутреннего облучения не должна превышать 1000 мкЗв в год (СанПиН 2.6.1.2523-09; Нормы рациональной безопасности, 2009).

Повторность вариантов опыта трёхкратная. Полученные данные подвергали дисперсионному и корреляционному анализу с использованием программ Microsoft Excel 7.0 и Statistica 7.0 (StatSoft, Inc., США).

Результаты исследований. Минимальная урожайность зелёной массы (6,0 т/га) и сена первого укоса (1,56 т/га) с наибольшей удельной активностью цезия-137 была получена в контрольном варианте (без удобрений) на фоне поверхностного улучшения луга. На фоне коренного улучшения урожайность зелёной массы в контрольном варианте составляла 7,0 т/га, сена — 1,59 т/га. Максимальная урожайность зелёной массы и сена в первом укосе независимо от способа обработки почвы была отмечена при применении полного минерального удобрения в дозе N60P60K90 (соотношение N:K=1:1,5) (табл. 1).

Урожайность зелёной массы и сена во втором укосе в контрольном варианте как на фоне поверхностного, так и на фоне коренного улучшения оказалась на одном уровне и составляла в среднем 0,2 и 0,51 т/га соответственно. Максимальную урожайность сена многолетних трав во втором укосе независимо от способа обработки почвы обеспечивало внесение минерального удобрения в дозе N60K90 (соотношение N:K=1:1,5). Урожайность зелёной массы и сена в этом варианте при поверхностном улучшении достигала 15,6 и 3,77 т/га, на фоне коренного улучшения — 16,0 и 3,85 т/га соответственно.

В результате проведённых лабораторно-аналитических исследований установлено, что в среднем за годы исследований удельная активность цезия-137 в зелёной массе в первом укосе контрольного варианта при поверхностном улучшении лугов по сравнению с коренным улучшением была выше на 510 Бк/кг и в сене — на 1108 Бк/кг.

1. Эффективность защитных мероприятий при реабилитации радиоактивно загрязнённых естественных пойменных лугов при возделывании трав на зелёную массу и сено (среднее за 2014-2016 гг.)

ВариантПоверхностное улучшениеКоренное улучшение
урожайность, т/гаудельная активность, Бк/кгдоза внутреннего облучения, мкЗвурожайность, т/гаудельная активность, Бк/кгдоза внутреннего облучения, мкЗв
кормамолокамясакормамолокамяса
Первый укос (зелёная масса)
Контроль6,01575787315033327,0106553321302255
P60K4513,621810943646113,711557230243
N45P60K4521,722511345047823,0215107430453
N45P60K6023,421310541844324,4209106426450
N45P60K7524,41376927429127,813567270284
P60K6015,01175923424815,18341166175
N60P60K6025,61738734636727,116281324343
N60P60K7528,61015120221729,39849196207
N60P60K9029,9844216817830,77638152161
НСР0,5общ.1,970
НСР0,5обр. почвы0,623
НСР 0,5удобр.0,849
Второй укос
Контроль2,01614807322834162,1115057523002434
K455,9136682722886,18844176186
N45K4511,230715361465911,0256128512542
N45K6011,725512751053812,0219109438462
N45K7513,11477329431013,413769274291
K606,9115572302426,911959238250
N60K6014,11869337239414,318391366386
N60K7514,91165823224615,110653212225
N60K9015,6844216817816,08341166175
НСР0,5общ.0,637
НСР0,5обр. почвы0,212
НСР0,5удобр.0,426
Первый укос (сено)
Контроль1,5333521686707111,592244112449547
P60K453,1047624951023,17357187076
N45P60K455,081113562252385,2482241165174
N45P60K605,44691351401485,61463239599
N45P60K755,733751975816,50256135054
P60K603,713481770733,54233124749
N60P60K606,014582390976,65292177073
N60P60K756,683021560636,80245155858
N60P60K907,082431250517,15228114547
НСР0,5общ.0,5685
НСР0,5обр. почвы0,2028
НСР 0,5удобр.0,2360
Второй укос
Контроль0,5131971606406790,512172109435462
K451,423641875711,42350187066
N45K452,64851431701532,6178639155165
N45K602,78502251001062,774722495102
N45K753,122781455583,12264135556
K601,682581350541,64246125051
N60K603,273831975743,42363187578
N60K753,463261965773,56284147066
N60K903,772531350543,85243125051
НСР0,5общ.0,14112
НСР0,5обр. почвы0,0637
НСР0,5удобр.0,0479

Внесение фосфорно-калийного удобрения в дозах P60K45 и P60K60 приводило к снижению удельной активности 137Сs в зелёной массе первого укоса при обработке дернины дисками в 7,2–13,5 раза, в сене — в 7,0–9,6 раза; при двухъярусной вспашке в зелёной массе — в 9,3–12,8 раза, в сене — в 6,3–9,6 раза по сравнению с контрольным вариантом. По уровню удельной активности полученный корм соответствовал нормативу (400 Бк/кг), однако урожайность в этих вариантах была относительно невысокой: зелёной массы — 13,6–15,0 т/га, сена — 3,10–3,75 т/га при поверхностном улучшении, зелёной массы — 13,7–15,1 т/га и сена — 3,17–3,54 т/га при коренном улучшении.

Применение азотных удобрений в дозе N45 по фону фосфорно-калийных в дозе P60K45 способствовало повышению не только урожайности зелёной массы и сена, но одновременно — удельной активности 137Сs в корме более чем в 2 раза относительно РК-фона. Применение калийного удобрения в дозах К60 и К75 в добавление к N45P60 снижало удельную активность 137Cs как на фоне поверхностной обработки почвы, так и на фоне коренного улучшения в сравнении с вариантом N45P60K45 в зелёной массе в 1,06–1,6, и 1,03–1,6 раза и в сене — в 1,6–3,0 и 1,8–3,2 раза соответственно. Полученный корм в варианте N45P60K75 по удельной активности 137Сs соответствовал нормативу.

Внесение азота в дозе N60 в дополнение к фосфорно-калийному удобрению в дозе P60K60 способствовало повышению удельной активности цезия-137 в зелёной массе по сравнению с вариантом P60K60 при поверхностной обработке почвы в 1,48 раза, при коренном улучшении — в 1,95 раза, в сене при поверхностной обработке — в 1,3 раза, при коренном улучшении — в 1,25 раза.

Применение последовательно возрастающих доз калия (K75 и K90) в дополнение к N60P60 при соотношении N:K, равном 1:1,25 и 1:1,5, приводило к снижению удельной активности 137Сs в зелёной массе в зависимости от способа обработки почвы в 1,7–2,1 и 1,6–2,1, в сене — в 1,5–1,9 и 1,2–1,3 раза по отношению к варианту N60P60K90.

Гарантированное получение в первом укосе сена, соответствующего ветеринарно-санитарному нормативу по удельной активности 137Сs, в условиях проводимого эксперимента с максимальной урожайностью при изучаемых способах обработки почвы вполне вероятно при применении минерального удобрения в дозе N60P60K90 (соотношение N:P:K, равное 1:1:1,5).

Поступление радиоцезия в зелёную массу и сено в первом и втором укосах в зависимости от комплекса проводимых защитных мероприятий практически не отличалось.

Удельная активность цезия-137 в зелёной массе второго укоса в контрольном варианте при коренном улучшении была в 1,4 раза, а в сене — в 1,3 раза ниже по сравнению с поверхностной обработкой. В зелёной массе и сене второго укоса, как и в первом укосе, последовательное увеличение доз калийного удобрения как при отдельном применении (вариант 2, 6), так и в составе NK-удобрения способствовало снижению удельной активности 137Сs в корме. Самая высокая продуктивность зелёной массы (15,6–16,0 т/га) во втором укосе вне зависимости от способа обработки почвы и сена (3,77–3,85 т/га) с удельной активностью 137Сs ниже ветеринарно-санитарного норматива (ВП 13.5.13/06-01) получена при применении N60K90.

Расчёт перехода радиоцезия из зелёной массы и сена первого и второго укосов в продукцию животноводства показал, что, независимо от способа обработки почвы, для гарантированного получения молока и мяса, соответствующих санитарно-гигиеническим нормативам по содержанию в них цезия-137 (100 Бк/Л и 160 Бк/кг соответственно), необходимо вносить под первый укос полное минеральное удобрение в дозе N60P60K90, под второй укос — N60K90. При производстве мясной продукции, соответствующей санитарно-гигиеническому нормативу (160 Бк/кг), животным при стойловом содержании можно скармливать зелёную массу и сено, полученные при двуукосном использовании травостоев, применяя минеральные удобрения в тех же дозах.

Заключение. Комплексное применение поверхностного и коренного улучшения в условиях радиоактивного загрязнения естественных кормовых угодий позволяет выращивать корма, соответствующие санитарно-гигиеническому нормативу. Выращивание экологически безопасных зелёных и грубых кормов с удельной активностью 137Сs, не превышающей 100 и 400 Бк/кг (ВП 13.5 13/06-01), с использованием агротехнических приёмов при двуукосном использовании травостоев возможно при применении минерального удобрения в дозе N60P60K90 под первый укос, в подкормку под второй укос отавы необходимо вносить N60K90 (соотношение (N:K=1:1,5).

Использование зелёной массы многолетних мятликовых трав первого укоса и отавы как при поверхностном, так и при коренном улучшении дернины при стойловом содержании крупного рогатого скота обеспечивало удельную активность молока на уровне 41–42 Бк/л, мяса — в пределах 166–168 Бк/кг, доза внутреннего облучения составляла 175–178 мкЗв в год.

При скармливании сена первого и второго укосов удельная активность молока не превышала 12–13 Бк/л, мяса — 46–50 Бк/кг, доза внутреннего облучения составляла 50–52 мкЗв в год.

Применение полной дозы минерального удобрения NPK при соотношении элементов минерального питания в нём N:K=1:1,5 способствовало формированию высокой продуктивности сена многолетних трав и предотвращало превышение санитарно-гигиенических нормативов радиационной безопасности.

Литература

1. Разработка комплекса мероприятий по коренному улучшению естественных кормовых угодий, загрязнённых радионуклидом цезий-137 / В. Ф. Шаповалов, В. Г. Плющиков, Н. М. Белоус, А. А. Курганов // Вестник РУДН. — 2014. — № 1. — С.13–20.

2. Косолапов В. М. Проблемы и перспективы развития кормопроизводства / В. М. Косолапов, И. А. Трофимов // Кормопроизводство. — 2011. — № 2. — С.4–7.

3. Влияние удобрений на продуктивность и накопление радионуклидов при возделывании мятликовых трав в одновидовых посевах / Н. М. Белоус, В. Ф. Шаповалов, Н. К. Симоненко, Е. В. Смольский // Агрохимический вестник. — 2012. — № 5. — С.22–24.

4. Белоус И. Н. Влияние удобрений и обработки почвы на урожай сена многолетних трав и миграцию 137Cs в почве / И. Н. Белоус, Л. П. Харкевич, В. Ф. Шаповалов // Земледелие. — 2012. — № 8. — С.8–10.

5. Шаповалов В. Ф. Продуктивность и качество зелёной массы многолетних трав в зависимости от условий минерального питания и способов обработки почв / В. Ф. Шаповалов, Л. П. Харкевич, И. Н. Белоус // Агрохимический вестник. — 2011. — № 3. — С.6–8.

6. Белоус Н. М. Социально-экономическое развитие районов Брянской области, пострадавших от Чернобыльской катастрофы / Н. М. Белоус // Вестник Брянской ГСХА. — 2013. — № 4. — С.41–48.

7. Продуктивность одновидовых и смешанных посевов многолетних трав, возделываемых в условиях радиоактивного загрязнения / В. Ф. Шаповалов, Н. М. Белоус, Т. П. Малявко, Л. П. Харкевич, О. А. Маркелов // Кормопроизводство. — 2015. — № 5. — С.17–21.

8. Панов А. В. Эффективность мероприятий, направленных на снижение доз облучения жителей сельских населённых пунктов в отдалённый период после аварии на Чернобыльской АЭС / А. В. Панов, С. В. Фесенко, P. M. Алексахин // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2001. — Т. 41. — № 6. — С.682–694.

9. Белоус И. Н. Влияние удобрений и обработки почвы на миграцию 137Cs в почве кормовых угодий. / И. Н. Белоус, Л. П. Харкевич, В. Ф. Шаповалов // Земледелие. — 2012. — № 8. — С.8–10.

10. Алексахин P. M. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных угодий (исследования, контроль и реабилитация территорий) / P. M. Алексахин, М. И. Лунёв // Плодородие. — 2011. — № 3. — С.32–35.

11. Аверин B. C. Роль защитных мероприятий для снижения доз облучения населения и получения нормативно чистой сельскохозяйственной продукции / B. C. Аверин, А. Г. Подоляк // Белорусское сельское хозяйство. — 2010. — № 4 (96). — С.18–22.

12.Зависимость накопления 137Cs и 90Sr в травяных кормах от степени окультуренности дерново-подзолистых почв / И. М. Богдевич, А. Г. Подоляк, Т. В. Арастович, В. П. Жданович // Радиационная биология. Радиоэкология. — 2005. — № 45(2). — С.241–247.

13. Харкевич Л. П. Реабилитации радиоактивно загрязнённых сенокосов и пастбищ / Л. П. Харкевич, И. Н. Белоус, Ю. А. Анишина. — Брянск, 2011. — 217 с.

14. Белоус И. Н. Влияние удобрений и обработки почвы на миграцию 137Cs в почве кормовых угодий / И. Н. Белоус, В. Ф. Шаповалов, Л. П. Харкевич // Земледелие. — 2012. — № 8. — С.8–10.

15. Подоляк А. Г. Прогноз величины накопления 137Cs и 90Sr в травостоях основных типов лугов Белорусского Полесья по агрохимическим свойствам почв / А. Г. Подоляк, И. М. Богдевич, И. И. Ивашкова // Becцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусь Серыя аграрных навук. — 2007. — № 3. — С.54–62.

16.Роль минерального калия в снижении поступления 137CS в кормовые травы и повышении их урожайности на радиоактивно загрязнённых угодьях / Н. М. Белоус, Е. В. Смольский, С. Ф. Чесалин, В. Ф. Шаповалов // Сельскохозяйственная биология. — 2016. — Т. 51. — № 4. — С.543–552.

17. Behavior of radionuclides in meadows and efficiency of countermeasures / N. I. Sanzharova, S. V. Fesenko, V. A. Kotik, S. I. Spiridonov // Radiation Protection Dosimetry. — 1996. — Vol. 64. — No. 1/2. — Р.43–48.

18. Effectiveness of Agricultural practices in decreasing radionuclide transfer to plants in natural meadow / M. Vidal, M. Camps, N. Grebenshikova, N. Sanzharova et al. // Radiation Protection Dosimetry. — 2000. — Vol. 92. — No. 1–3. — Р.65–70.

19. A pilot study on the transfer of 137Cs and 90Sr to horse milk and meat / N. Semioshina, G. Voigt, S. Fesenko, A. Savinkov, M. Mukusheva // J. Environ Radioactiv. — 2006. — Р.85: 84–93 (doi: 10.1016/jjenvrad.2005.06.001).

20.Влияние средств химизации и способов обработки почвы на продуктивность и качество зелёной массы многолетних трав в условиях радиоактивного загрязнения / Л. П. Харкевич, В. Ф. Шаповалов, И. Н. Белоус, Ю. А. Анишина // Проблемы агрохимии и экологии. — 2011. — № 2. — С.29–33.

21. Радиологическая оценка защитных мероприятий, применяемых в агропромышленном комплексе Республики Беларусь в 2000‒2005 годах (к 20-й годовщине аварии на Чернобыльской АЭС) / А. Г. Подоляк, И. М. Богдевич, В. Ю. Агеец, С. Ф. Тимофеев // Радиационная биология. — 2007. — № 47 (3). — С.356–370.

22. Review of Russian language studies on radionuclide behavior in agricultural animals: part 3. Transfer to muscle. / S. Fesenko, N. Isamov, B. J. Howard, N. A. Beresford et al. // J. Environ. Radioactiv. — 2009. — Р.100: 215–231 (doi: 10.1016/j.jenvrad.2008.12.003).

23. Фокин А. Д. Сельскохозяйственная радиология / А. Д. Фокин, А. А. Лурье, С. П. Трошин. — СПб: Лань, 2011. — 416 с.

24. Нормы рациональной безопасности (НРБ 99/2009) СанПиН 2.6.1.2523-09 Российская газета. Специальный выпуск. — 2009. 171/1 (приложение).

Improvement of contaminated forage lands after the Chernobyl accident

Bokaturo N. N.

Potsepay S. N.

Belous N. M., Dr. Agr. Sc.

Kharkevich L. P., Dr. Agr. Sc.

Smolskiy E. V., PhD Agr. Sc.

Shapovalov V. F., Dr. Agr. Sc.

Belchenko S. A., Dr. Agr. Sc.

Bryansk State Agrarian University

243365, the Bryansk region, Vygonichskiy rayon, selo Kokino (village), Sovetskaya str., 2a

E-mail: bgsha@bgsha.com

The investigation tested the effectiveness of tillage and chemical treatment, aimed at obtaining of green and roughage feeds (hay), meeting the health-based exposure limit of 137Сs specific activity. It took place in the Bryansk region in 2014–2016 on the long-term trial field, used from 1994 in the central floodplain of the Iput River. Soil contamination density by 137Сs averaged to 559–867 kBq/m2 in the period of the experiment. Agrocenosis consisted of meadow fescue (6 kg ha-1), common foxtail (5 kg ha-1) and reed canary grass (7 kg ha-1). Cultivation complex comprised disking by harrow BDF-2.4 and plowing by double deck plow PYA-40 at the depth of 40 cm. Fertilization happened fractionally: 1/2 of NK rate and full dose of P — before the first cut and 1/2 of NK rate — before the second one. 137Сs migration within a food chain depended on tillage method and fertilization. Plowing gave the most significant effect. Migration of 137Сs within the food chain was estimated (from fodder — into milk and meat). Rate of N:K, being 1:1.5 resulted in decrease of 137Сs specific activity in animal products and internal dose in human body, meeting the Radiation Safety Standard, irrespective of tillage technique.

Keywords: tillage techniques, mineral fertilizer, agrolandscape, 137Сs, green mass, hay, milk, meat, internal dose.

References

1. Razrabotka kompleksa meropriyatiy po korennomu uluchsheniyu estestvennykh kormovykh ugodiy, zagryaznennykh radionuklidom tseziy-137 / V. F. Shapovalov, V. G. Plyushchikov, N. M. Belous, A. A. Kurganov // Vestnik RUDN. — 2014. — No. 1. — P.13–20.

2. Kosolapov V. M. Problemy i perspektivy razvitiya kormoproizvodstva / V. M. Kosolapov, I. A. Trofimov // Kormoproizvodstvo. — 2011. — No. 2. — P.4–7.

3. Vliyanie udobreniy na produktivnost i nakoplenie radionuklidov pri vozdelyvanii myatlikovykh trav v odnovidovykh posevakh / N. M. Belous, V. F. Shapovalov, N. K. Simonenko, E. V. Smolskiy // Agrokhimicheskiy vestnik. — 2012. — No. 5. — P.22–24.

4. Belous I. N. Vliyanie udobreniy i obrabotki pochvy na urozhay sena mnogoletnikh trav i migratsiyu 137Cs v pochve / I. N. Belous, L. P. Kharkevich, V. F. Shapovalov // Zemledelie. — 2012. — No. 8. — P.8–10.

5. Shapovalov V. F. Produktivnost i kachestvo zelenoy massy mnogoletnikh trav v zavisimosti ot usloviy mineralnogo pitaniya i sposobov obrabotki pochv / V. F. Shapovalov, L. P. Kharkevich, I. N. Belous // Agrokhimicheskiy vestnik. — 2011. — No. 3. — P.6–8.

6. Belous N. M. Sotsialno-ekonomicheskoe razvitie rayonov Bryanskoy oblasti, postradavshikh ot Chernobylskoy katastrofy / N. M. Belous // Vestnik Bryanskoy GSKhA. — 2013. — No. 4. — P.41–48.

7. Produktivnost odnovidovykh i smeshannykh posevov mnogoletnikh trav, vozdelyvaemykh v usloviyakh radioaktivnogo zagryazneniya / V. F. Shapovalov, N. M. Belous, T. P. Malyavko, L. P. Kharkevich, O. A. Markelov // Kormoproizvodstvo. — 2015. — No. 5. — P.17–21.

8. Panov A. V. Effektivnost meropriyatiy, napravlennykh na snizhenie doz oblucheniya zhiteley selskikh naselennykh punktov v otdalennyy period posle avarii na Chernobylskoy AES / A. V. Panov, S. V. Fesenko, P. M. Aleksakhin // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. — 2001. — Vol. 41. — No. 6. — P.682–694.

9. Belous I. N. Vliyanie udobreniy i obrabotki pochvy na migratsiyu 137Cs v pochve kormovykh ugodiy. / I. N. Belous, L. P. Kharkevich, V. F. Shapovalov // Zemledelie. — 2012. — No. 8. — P.8–10.

10. Aleksakhin P. M. Tekhnogennoe zagryaznenie selskokhozyaystvennykh ugodiy (issledovaniya, kontrol i reabilitatsiya territoriy) / P. M. Aleksakhin, M. I. Lunev // Plodorodie. — 2011. — No. 3. — P.32–35.

11. Averin B. C. Rol zashchitnykh meropriyatiy dlya snizheniya doz oblucheniya naseleniya i polucheniya normativno chistoy selskokhozyaystvennoy produktsii / B. C. Averin, A. G. Podolyak // Belorusskoe selskoe khozyaystvo. — 2010. — No. 4 (96). — P.18–22.

12.Zavisimost nakopleniya 137Cs i 90Sr v travyanykh kormakh ot stepeni okulturennosti dernovo-podzolistykh pochv / I. M. Bogdevich, A. G. Podolyak, T. V. Arastovich, V. P. Zhdanovich // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. — 2005. — No. 45(2). — P.241–247.

13. Kharkevich L. P. Reabilitatsii radioaktivno zagryaznennykh senokosov i pastbishch / L. P. Kharkevich, I. N. Belous, Yu. A. Anishina. — Bryansk, 2011. — 217 p.

14. Belous I. N. Vliyanie udobreniy i obrabotki pochvy na migratsiyu 137Cs v pochve kormovykh ugodiy / I. N. Belous, V. F. Shapovalov, L. P. Kharkevich // Zemledelie. — 2012. — No. 8. — P.8–10.

15. Podolyak A. G. Prognoz velichiny nakopleniya 137Cs i 90Sr v travostoyakh osnovnykh tipov lugov Belorusskogo Polesya po agrokhimicheskim svoystvam pochv / A. G. Podolyak, I. M. Bogdevich, I. I. Ivashkova // Bectsi Natsyyanalnay akademii navuk Belarus Seryya agrarnykh navuk. — 2007. — No. 3. — P.54–62.

16.Rol mineralnogo kaliya v snizhenii postupleniya 137CS v kormovye travy i povyshenii ikh urozhaynosti na radioaktivno zagryaznennykh ugodyakh / N. M. Belous, E. V. Smolskiy, S. F. Chesalin, V. F. Shapovalov // Selskokhozyaystvennaya biologiya. — 2016. — Vol. 51. — No. 4. — P.543–552.

17. Behavior of radionuclides in meadows and efficiency of countermeasures / N. I. Sanzharova, S. V. Fesenko, V. A. Kotik, S. I. Spiridonov // Radiation Protection Dosimetry. — 1996. — Vol. 64. — No. 1/2. — P.43–48.

18. Effectiveness of Agricultural practices in decreasing radionuclide transfer to plants in natural meadow / M. Vidal, M. Camps, N. Grebenshikova, N. Sanzharova et al. // Radiation Protection Dosimetry. — 2000. — Vol. 92. — No. 1–3. — P.65–70.

19. A pilot study on the transfer of 137Cs and 90Sr to horse milk and meat / N. Semioshina, G. Voigt, S. Fesenko, A. Savinkov, M. Mukusheva // J. Environ Radioactiv. — 2006. — P.85: 84–93 (doi: 10.1016/jjenvrad.2005.06.001).

20.Vliyanie sredstv khimizatsii i sposobov obrabotki pochvy na produktivnost i kachestvo zelenoy massy mnogoletnikh trav v usloviyakh radioaktivnogo zagryazneniya / L. P. Kharkevich, V. F. Shapovalov, I. N. Belous, Yu. A. Anishina // Problemy agrokhimii i ekologii. — 2011. — No. 2. — P.29–33.

21. Radiologicheskaya otsenka zashchitnykh meropriyatiy, primenyaemykh v agropromyshlennom komplekse Respubliki Belarus v 2000‒2005 godakh (k 20-y godovshchine avarii na Chernobylskoy AES) / A. G. Podolyak, I. M. Bogdevich, V. Yu. Ageets, S. F. Timofeev // Radiatsionnaya biologiya. — 2007. — No. 47 (3). — P.356–370.

22. Review of Russian language studies on radionuclide behavior in agricultural animals: part 3. Transfer to muscle. / S. Fesenko, N. Isamov, B. J. Howard, N. A. Beresford et al. // J. Environ. Radioactiv. — 2009. — P.100: 215–231 (doi: 10.1016/j.jenvrad.2008.12.003).

23. Fokin A. D. Selskokhozyaystvennaya radiologiya / A. D. Fokin, A. A. Lure, S. P. Troshin. — St. Petersburg: Lan, 2011. — 416 p.

24. Normy ratsionalnoy bezopasnosti (NRB 99/2009) SanPiN 2.6.1.2523-09 Rossiyskaya gazeta. Spetsialnyy vypusk. — 2009. 171/1 (prilozhenie).

Обсуждение закрыто.