Эффективность удобрения пролонгированного действия Супродит-М и органоминерального комплекса Геотон при возделывании зерновых культур в условиях радиоактивного загрязнения
Автор: Ратников А.Н., Свириденко Д.Г., Попова Г.И., Арышева С.П., Петров К.В., Баланова О.Ю., Ратникова Л.И., Семешкина П.С.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 4 (73), 2018 года.
Бесплатный доступ
Получены новые экспериментальные данные о пролонгированном действии органо-минерального удобрения СУПРОДИТ-М по ограничению поступления 137Cs из загрязненных почв в растения ячменя. Через год после внесения СУПРОДИТа-М в дерново-подзолистую супесчаную почву урожай зерна повышался в 2,2 раза по сравнению с контролем (без удобрений). Применение СУПРОДИТа-М на 2-ой год опыта привело к снижению содержания 137Cs в зерне ячменя в 2,0 раза по сравнению с ежегодным внесением минеральных удобрений. Коэффициент накопления 137Cs зерном при внесении СУПРОДИТа-М был в 2,5 раза ниже, чем в варианте с азофоской. Последействие СУПРОДИТа-М в снижении накопления 137Сs в урожае ячменя связано с уменьшением количества легкодоступных форм 137Cs в почве на 17% по сравнению с контролем. Установлена тесная положительная корреляция между КН137Сs зерном и суммой обменной и подвижной форм 137Cs в вариантах с СУПРОДИТом-М (r=0,88). Испытания СУПРОДИТа-М и органо-минерального комплекса ГЕОТОН, в условиях вегетационного опыта при выращивании яровой пшеницы на дерново-подзолистой супесчаной почве показали, что при внесении СУПРОДИТа-М урожай зерна был на 48% выше, чем в варианте с азофоской. Обработка вегетирующих растений пшеницы ГЕОТОНом привела к повышению урожая зерна на 12-19% по сравнению с вариантами без обработки, в зависимости от агрофона. Применение СУПРОДИТа-М позволило получать зерно с содержанием 137Cs в 1,25-1,7 раза меньше, чем при использовании минеральных удобрений. Эффективность СУПРОДИТа-М по снижению перехода 137Cs из почвы в пшеницу при применении ГЕОТОНа была в 1,3 раза выше, чем азофоски.
Супродит-м, геотон, почва, ячмень, яровая пшеница, урожайность, накопление
Короткий адрес: https://sciup.org/147228747
IDR: 147228747 | DOI: 10.15217/issn2587-666X.2018.4.36
Текст научной статьи Эффективность удобрения пролонгированного действия Супродит-М и органоминерального комплекса Геотон при возделывании зерновых культур в условиях радиоактивного загрязнения
Вве^ение. Результаты научных исследований показывают, а передовой опыт убе^дает, что повышение эффективности сельскохозяйственного производства и конкурентоспособности его продукции базируется на внедрении инновационных разработок. Усовершенствование зональных технологий возделывания сельскохозяйственных культур путем применения новых видов комплексных удобрений и препаратов, способствующих улучшению роста и развития растений, и, как следствие, увеличению их продуктивности, мо^ет слу^ить перспективным направлением повышения эффективности отраслей растениеводства [1-3].
Сни^ение объема проведения агрохимических реабилитационных мероприятий на радиоактивно загрязненных угодьях, наблюдаемое в последнее время, способствует поиску дополнительных средств поддер^ания плодородия и сни^ения подви^ности радионуклидов в почве, что приводит к ограничению их перехода из почвы в растения.
Цель иссле^ований – изучить эффективность применения удобрения пролонгированного действия СУПРОДИТ-M и органо-минерального комплекса ГЕОТОН при возделывании зерновых культур в условиях радиоактивного загрязнения.
Услови^, материалы и мето^ы. Для решения поставленных задач были использованы разработанные во ВНИИР^Э новое комплексное органоминеральное удобрение СУПРОДИТ-M и органо-минеральный удобрительный комплекс – ГЕОТОН.
СУПРОДИТ-M получен на основе трепела (тонкопористого кремнистого минерала). Удобрение содер^ит азот, фосфор, калий, обогащено макро (Mg) и микроэлементами (B, Mo), имеет повышенную сорбционную способность по отношению к загрязняющим почву веществам – тя^елым металлам и радионуклидам (137Cs) техногенного происхо^дения. СУПРОДИТ-M содер^ит биологически активные вещества – гуматы калия. Элементный состав СУПРОДИТа-M: N – 11%; P2O5 – 12%; K2O – 18%, Ca – 0,33%; Mg – 0,92%, органическое вещество – 30%. Содер^ание микроэлементов в удобрении: B – 1200 мг/кг; Mo – 1400 мг/кг. Обладает пролонгированным действием. Применяется 1 раз в 2-3 года в дозах, общепринятых для минеральных удобрений в Центральном регионе Российской Федерации, 650-1000 кг/га. СУПРОДИТ-M защищен патентом Российской Федерации № 2426711 [4].
Основным сырьем для производства ГЕОТОНа являются низинные торфа [5]. ГЕОТОН представляет собой ^идкий концентрат с содер^анием азота (N) – 9-14%, фосфора (P 2 O 5 ) – 23-25%, калия (K 2 O) – 23-29%. Содер^ание органического вещества 32-45%, в том числе гуматов калия 9-12%. ГЕОТОН безвреден при использовании, хорошо растворим в воде, совместим с большинством используемых минеральных удобрений и средств защиты растений. ГЕОТОН защищен патентом Российской Федерации № 2490241 [5]. Он предназначен для поверхностной обработки вегетирующих растений в периоды максимального роста и потребности растений в питательных элементах: 1-2 раза за вегетационный период (зерновые, овощные, кормовые, технические культуры, картофель) с целью увеличения уро^айности, ускорения созревания, повышения устойчивости растений к воздействию неблагоприятных факторов, улучшения качества производимой продукции, в том числе сни^ения содер^ания радионуклидов и тя^елых металлов.
При обработке вегетирующих растений концентрат ГЕОТОНа применяется в дозе 1,0 л/га в баковой смеси с 200-300 л воды на 1 га [5].
СУПРОДИТ-M (N – 11%, P 2 O 5 – 12%, K 2 O – 18%) и азофоску (N – 16%, P 2 O 5 – 16%, K 2 O – 16%) вносили в почву в сопоставимых количествах с дозой внесения минеральных удобрений в виде растворов солей – N 0,15 Р 0,16 К 0,25 г/кг почвы, в дальнейшем NРК. Закладка вегетационного опыта проводилась по методике Журбицкого [6]. ^грохимический анализ почвы приведен в табл. 1.
Таблица 1 – ^грохимический анализ дерново-подзолистой супесчаной почвы (вегетационный опыт, 2014 г.)
pH KCl |
Hг, мг-экв./100 г |
Гумус, % |
K 2 O, мг/кг |
P 2 O 5, мг/кг |
Ca, мг-экв./100 г |
Mg, мг-экв./100 г |
5,2 |
2,9 |
1,12 |
67 |
140 |
4,7 |
0,61 |
Схема вегетационного опыта включала: 1. Почва (без удобрений) + 137Сs; 2. N 0,15 Р 0,16 К 0,25 (NРК) + 137Сs; 3. СУПРОДИТ-M + 137Сs; 4. ^зофоска + 137Сs; 5. Почва без удобрений + 137Сs + обработка ГЕОТОНом; 6. NРК + 137Сs + обработка ГЕОТОНом; 7. СУПРОДИТ-M + 137Сs + обработка ГЕОТОНом; 8. ^зофоска + 137Сs + обработка ГЕОТОНом. Ячмень выса^ивали в сосуды, вмещающие 5,5 кг почвы, пшеницу яровую – 6,0 кг. Повторность 5-ти кратная. Радионуклид вносили в виде раствора хлорида 137Сs в количестве 136,5х103 Бк/кг почвы в опыте с ячменем и 92,5 кБк/кг почвы – с пшеницей. Обработка вегетирующих растений зерновых ГЕОТОНом проводилась в фазу выхода в трубку. При проведении вегетационных опытов вла^ность почвы в сосудах поддер^ивали на уровне 60% от полной влагоемкости.
Уро^ай зерна пересчитывали на вла^ность 14% и на 100%-ную чистоту. После уборки уро^ая отбирали образцы почвы для определения агрохимических показателей: содер^ание органического вещества по методу Тюрина в модернизации ЦИН^О (ГОСТ 26213-91); рН солевой вытя^ки – потенциометрическим методом (ГОСТ 2642385), гидролитическая кислотность – по Каппену в модификации ЦИН^О (ГОСТ 26212-91), определение подви^ных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИН^О (ГОСТ 26207-91), обменных кальция и магния - комплексометрическим методом (ГОСТ 26487-85).
Исследования по определению содер^ания 137Сs в почве и продукции растениеводства проводили в аккредитованной испытательной лаборатории (ВНИИР^Э) на аттестованном оборудовании по аттестованным методикам.
Результаты и обсуждение . В условиях вегетационного опыта на дерновоподзолистой супесчаной почве в 2014 г. было изучено влияние СУПРОДИТа-M, азофоски и простых минеральных удобрений в виде растворов солей (NH 4 NO 3 , KH 2 PO 4 , K 2 SO 4 ) на продуктивность ярового ячменя сорт Нур и поступление 137Сs в растения из загрязненной почвы.
Результаты исследований в вегетационном опыте показали, что внесение NPK в дерново-подзолистую почву, содер^ащую 137Сs, обеспечивало повышение уро^ая зерна ячменя в 4,8 раза по сравнению с контролем. Mаксимальный уро^ай зерна был получен в варианте с азофоской. Продуктивность ячменя на слабоокультуренной почве при внесении СУПРОДИТа-M на 31% выше, чем при применении минеральных удобрений.
Обработка растений ГЕОТОНом в фазу выхода в трубку стимулировала повышение продуктивности ячменя. Обработка ячменя ГЕОТОНом при внесении СУПРОДИТа-M в почву обеспечивала увеличение уро^ая зерна на 15%. В варианте с азофоской обработка вегетирующих растений ГЕОТОНом не вызывала достоверного роста уро^ая зерна (табл. 2) и соломы. Применение ГЕОТОНа на фоне NPK повышало уро^ай зерна ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве на 18%.
Таблица 2 – Влияние СУПРОДИТа-M и ГЕОТОНа на продуктивность ячменя сорт Нур и накопление 137Сs в зерне на дерново-подзолистой почве. Кн137Сs (Бк/кг зерна)/(Бк/кг почвы)
Вариант |
Без обработки ГЕОТОНом |
Обработка ГЕОТОНом |
||
масса зерна, г/сосуд |
Кн137Сs, n х 10-2 |
масса зерна, г/сосуд |
Кн 137Сs, n х 10-2 |
|
Почва без удобрений + 137Сs – контроль |
3,6 |
6,5 |
4,0 |
6,0 |
NPK + 137Сs |
17,3 |
4,7 |
20,5 |
4,3 |
СУПРОДИТ-M + 137Сs |
22,6 |
2,6 |
25,9 |
2,2 |
^зофоска + 137Сs |
24,4 |
3,8 |
25,3 |
3,4 |
НСР 05 |
2,2 |
0,4 |
2,4 |
0,7 |
Mаксимальное количество 137Сs в уро^ае накапливалось при выращивании ячменя на неудобренной почве (контроль). СУПРОДИТ-M ограничивал переход 137Сs из почвы в растения, что привело к сни^ению накопления 137Сs в зерне в 2,5 раза по сравнению с контролем, а в соломе – в 2,0 раза (рис. 1).

Рисунок 1 – Влияние СУПРОДИТа-M на накопление 137Cs в соломе ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве, Кн137Cs (Бк/кг соломы)/(Бк/кг почвы)
При внесении NPK накопление 137Сs в зерне сни^алось в 1,4 раза по сравнению с контролем. Накопление 137Сs в зерне ячменя при использовании азофоски было в 1,7 раза ни^е, чем на контроле. Кратность сни^ения К Н 137Сs соломой на фоне азофоски составила 2,1 раза. Обработка ячменя в фазу выхода в трубку ГЕОТОНом способствовала сни^ению аккумуляции 137Сs в зерне при внесении азофоски в 1,1 раза, а при внесении СУПРОДИТа-M – в 1,2 раза по сравнению с вариантами без обработки. Сни^ение поступления 137Cs в уро^ай происходит, очевидно, за счет эффекта «разбавления» при повышении уро^ая (эффект «разбавления» – это сни^ение содер^ания 137Cs на единицу массы сухого вещества по мере увеличения уро^ая).
Применение нового комплексного удобрения СУПРОДИТ-M – более эффективный агрохимический прием по сни^ению перехода 137Сs из слабоокультуренной дерново-подзолистой супесчаной почвы в растения, чем внесение NPK. Содер^ание 137Сs в зерне ячменя на фоне азофоски и NPK было в 1,5-1,8 раза выше, чем в варианте с СУПРОДИТом-M. Достоверного сни^ения коэффициента накопления 137Сs соломой при внесении СУПРОДИТа-M по сравнению с азофоской не получено.
В условиях вегетационного опыта на дерново-подзолистой супесчаной почве в 2015 г. было изучено последействие СУПРОДИТа-M и азофоски на продуктивность ярового ячменя сорт Нур и поступление 137Сs в растения из загрязненной почвы. Почва имела до закладки опыта следующие агрохимические показатели: рН КСl 4,6, содер^ание гумуса – 1,12%, содер^ание Р 2 О 5 – 240 и К 2 О – 134 мг/кг почвы соответственно, гидролитическая кислотность – 2,56 мг-экв./100 г почвы. ^зот, фосфор и калий вносили в почву е^егодно в виде растворов солей (как в 2014 г.) в сопоставимых количествах с дозой внесения СУПРОДИТа-M и азофоски – N 0,15 Р 0,16 К 0,25 г/кг почвы, в дальнейшем NРК. Схема вегетационного опыта 2015 г. с ячменем на дерново-подзолистой супесчаной почве включала: 1. Почва (без удобрений) + 137Сs; 2. N 0,15 Р 0,16 К 0,25 (NРК) + 137Сs; 3. СУПРОДИТ-M + 137Сs (2014 г.); 4. ^зофоска + 137Сs (2014 г.). Сосуд вмещал 5,5 кг почвы. Повторность 5-ти кратная.
Содер^ание 137Сs в почве, растворах и растительном материале измеряли методом полупроводниковой гамма-спектрометрии с использованием детектора из сверхчистого германия (НРGe, ORTEC) и анализатора спектра IN 1200 (INTERTECHNIQUE), Франция.
^нализ результатов вегетационного опыта показал, что через год после внесения СУПРОДИТа-M в дерново-подзолистую супесчаную почву уро^ай ярового ячменя повышался в 2,2 раза по сравнению с контролем. Последействие СУПРОДИТа-M на формирование и величину продуктивности ячменя сопоставимо с последействием азофоски: число зерен в колосе -10-11 штук, масса зерна в колосе – 0,47-0,51г, вес 1000 зерен – 44,4-44,7 г, соответственно (табл. 3). Е^егодное внесение NРК почвы обеспечило наибольшую прибавку уро^ая зерна – 23,4 г/сосуд.
Таблица 3 – Последействие СУПРОДИТа-M и азофоски на продуктивность ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве, загрязненной 137Cs
Вариант |
Mасса зерна, г/сосуд |
Элементы структуры уро^ая |
Mасса соломы, г/сосуд |
||
Mасса зерен в одном колосе, г |
Mасса 1000 зерен, г |
Соотношение солома/зерно |
|||
Почва без удобрений + 137Сs - контроль |
6,2 |
0,25 |
39,6 |
1,90 |
11,8 |
NРК * + 137Сs |
29,6 |
1,06 |
54,2 |
0,99 |
29,4 |
СУПРОДИТ-M + 137Сs |
13,5 |
0,47 |
44,4 |
1,20 |
16,2 |
^зофоска + 137Сs |
13,2 |
0,51 |
44,7 |
1,14 |
15,1 |
НСР 05 |
2,9 |
0,10 |
3,9 |
- |
0,8 |
Примечание: *- NРК вносили е^егодно; 137Сs, СУПРОДИТ M, азофоска были внесены в 2014 г.
Применение новых комплексных удобрений и минеральных удобрений на почве, содер^ащей 137Сs, приводит к повышению уровня плодородия почвы, созданию почвенных барьеров на пути транспорта радионуклида из почвы в растения [8]. Биологическая доступность 137Сs сни^ается в результате уменьшения количества его обменной формы и увеличения доли прочносвязанных [7, 10].
Наши исследования показали, что через год после внесения СУПРОДИТа-M содер^ание обменного 137Сs в почве снизилось на 13,8%, а подви^ного (вытя^ка 1Н НСl) – на 3,2% по сравнению с контролем. Доля кислоторастворимой фракции 137Сs (вытя^ка 3Н НСl) в варианте с СУПРОДИТом-M увеличилась на 3,8%. Применение СУПРОДИТа-M приводит к более прочной фиксации 137Сs ППК за счет комплексного сорбента, входящего в состав удобрения: содер^ание фиксированной (остаточная) формы возрастает по сравнению с контролем на 13,2% (табл. 4).
Таблица 4 – Формы нахо^дения 137Сs в почве под ячменем через год после внесения радионуклида, СУПРОДИТа-M и азофоски
Вариант |
137Сs, % от суммарного |
|||
1Н ^сNH 4 обменная |
1Н НСl подви^ная |
3Н НСl |
Прочнофиксированная |
|
Почва без удобрений + 137Сs - контроль |
23,8±0,74 |
12,7±0,85 |
9,7±1,13 |
53,8±1,20 |
NРК + 137Сs |
14,7±0,68 |
15,6±0,98 |
15,3±0,48 |
54,4±0,42 |
СУПРОДИТ-M + 137Сs |
10,0±0,51 |
9,5±0,43 |
13,5±0,37 |
67,0±1,05 |
^зофоска + 137Cs |
13,8±0,63 |
15,2±1,15 |
17,7±0,83 |
53,3±1,16 |
При однократном внесении азофоски к концу 2-го года вегетации количество обменного 137Сs в почве уменьшилось на 10%, а подви^ного увеличилось на 2,5% по сравнению с контролем. Содер^ание кислоторастворимого 137Сs при использовании азофоски на 8,0% выше, чем на контроле. Фракционный состав 137Сs в дерново-подзолистой супесчаной почве при е^егодном внесении NPK был практически тот ^е, как и в варианте с азофоской: содер^ание обменного 137Сs снизилось на 9,1%, количество подви^ного и кислоторастворимого 137Сs увеличилось по сравнению с контролем на 2,9% и 5,6%, соответственно.
Применение СУПРОДИТа-M сни^ает подви^ность 137Сs в почве в большей степени, чем азофоска. При внесении СУПРОДИТа-M суммарное содер^ание обменной и подви^ной форм 137Сs, наиболее доступных для корневого усвоения растениями, было на 9,5% ни^е, чем в варианте с азофоской. Количество фиксированного 137Сs при двухлетней его инкубации в почве в варианте с СУПРОДИТом-M возрастало на 13,7% по сравнению с азофоской (см. табл. 4). Наблюдения за изменением фракционного состава 137Сs в почве при внесении различных удобрений свидетельствует о том, что СУПРОДИТ-M увеличивает прочность закрепления радионуклида ППК. Изменение подви^ности 137Сs в дерново-подзолистой супесчаной почве при внесении нового комплексного удобрения СУПРОДИТ-M и минеральных удобрений оказало заметное влияние на поступление радионуклида в растения.
^нализ результатов показал, что коэффициенты накопления 137Сs зерном ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве в условиях вегетационного опыта в 2015 г. варьировали от 0,02 до 0,06. Наибольшее количество 137Сs накапливалось в уро^ае ячменя на неудобренной почве (табл. 5).
Таблица 5 – Последействие СУПРОДИТа-M и азофоски на накопление 137Сs в уро^ае ярового ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве
Вариант |
Зерно |
Солома |
||
Кн137Сs |
вынос 137Сs с зерном, Бк/сосуд |
Кн137Сs |
вынос 137Сs с соломой, Бк/сосуд |
|
Почва без удобрений + 137Сs - контроль |
0,06 |
50,0 |
0,47 |
822,5 |
NРК + 137Сs |
0,04 |
178,2 |
0,40 |
1747,5 |
СУПРОДИТ-M + 137Сs |
0,02 |
50,0 |
0,21 |
512,3 |
^зофоска + 137Сs |
0,05 |
95,9 |
0,31 |
710,0 |
НСР 05 |
0,003 |
9,5 |
0,04 |
65,0 |
При е^егодном внесении NPK накопление 137Сs сни^алось в зерне в 1,5 раза, а в соломе – в 1,2 раза. Внесение азофоски привело к сни^ению накопления 137Сs в зерне ячменя в 1,2 раза, в соломе – в 1,5 раза по сравнению с контролем. Коэффициент накопления 137Сs зерном ячменя в варианте с азофоской был в 1,25 раза выше, чем при внесении NРКв растворимом виде.
СУПРОДИТ-M ограничивал поступление 137Сs в растения и сни^ал накопление его в зерне и соломе в 2,2-3,0 раза по сравнению с контролем. Применение СУПРОДИТа-M на второй год опыта обеспечило сни^ение содер^ания 137Сs в зерне в 2,0 раза, в соломе в 1,9 раза по сравнению с е^егодным внесением NPK. Коэффициент накопления 137Сs зерном при использовании СУПРОДИТа-M был в 2,5, а соломой – в 1,5 раза ни^е, чем в варианте с азофоской.
Высокий поло^ительный эффект последействия СУПРОДИТа-M в сни^ении накопления 137Сs в уро^ае ячменя обусловлен уменьшением количества легкодоступных форм радионуклида в почве на 17%. Установлена поло^ительная корреляция ме^ду К Н 137Сs зерном и содер^анием обменной формы 137Сs (r=0,67), так^е ме^ду К Н 137Сs и суммой обменной и подви^ной форм (r=0,88) в вариантах с СУПРОДИТом-M. Применение NPK при выращивании ярового ячменя на дерново-подзолистой супесчаной почве привело к увеличению выноса 137Сs с зерном в 3,6, с соломой – в 2,1 раза. Вынос 137Сs с уро^аем зерна на второй год опыта в варианте с азофоской в 1,9 раза выше, чем на контроле. Наименьшее количество 137Сs с уро^аем зерна ярового ячменя отчу^дается при использовании СУПРОДИТа-M. Применение СУПРОДИТа-M на дерново-подзолистой супесчаной почве, загрязненной 137Сs, обеспечивало на второй год опыта получение зерна с содер^анием радионуклида в 1,9 раза меньше, чем при использовании азофоски.
При е^егодном внесении NPK суммарный вынос 137Сs с уро^аем (зерно + солома) ячменя в 2,4-3,4 раза выше, чем при однократном применении азофоски и СУПРОДИТа-M (рис. 2). Вынос 137Сs с уро^аем ячменя в варианте с СУПРОДИТом-M по сравнению с азофоской сократился в 1,4 раза.

Рисунок 2 – Последействие СУПРОДИТа-M и азофоски на вынос 137Cs с уро^аем ячменя (зерно + солома) на дерново-подзолистой супесчаной почве (вегетационный опыт, 2015 г.)
В 2015 г. был проведен вегетационный опыт по изучению влияния минеральных удобрений (NPK), комплексных удобрений (СУПРОДИТ-M, азофоска) и органо-минерального комплекса ГЕОТОН на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы (сорт Любава), возделываемой на дерновоподзолистой супесчаной почве, содер^ащей 137Cs. Схема опыта представлена выше.
Применение простых форм удобрений, содер^ащих N, P 2 O 5 , K 2 O в легкодоступной для корневого усвоения растениями форме на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве вегетационного опыта, позволило получить максимальный уро^ай зерна яровой пшеницы – 25,2 г/сосуд (табл. 6). Уро^ай зерна при использовании СУПРОДИТа-M был на 7,0% ни^е, чем на контроле (NPK). При внесении азофоски в почву из-за недостатка калия в питательной смеси (N:P:K=1:1:1) уро^ай зерна сни^ался на 37% по сравнению с контролем, где N:P:K=1:1,06:1,6. Продуктивность яровой пшеницы при внесении СУПРОДИТа-M увеличилась на 48% по сравнению с азофоской.
Таблица 6 – Влияние СУПРОДИТа-M и ГЕОТОНа на продуктивность яровой пшеницы и накопление 137Cs в уро^ае на дерново-подзолистой супесчаной почве (вегетационный опыт, 2015 г.)
Вариант опыта |
Mасса, г/сосуд |
Кн137Cs |
||
зерно |
солома |
зерно |
солома |
|
NPK +137Cs |
25,2 |
36,7 |
0,10 ± 0,01 |
0,50 ±0,01 |
NPK +137Cs + обработка ГЕОТОНом |
29,3 |
39,9 |
0,06±0,006 |
0,40 ± 0,01 |
СУПРОДИТ-M + 137Cs |
23,4 |
31,8 |
0,06±0,004 |
0,40 ± 0,4 |
СУПРОДИТ-M + 137Cs + обработка ГЕОТОНом |
27,8 |
35,2 |
0,06±0,008 |
0,32 ± 0,01 |
^зофоска + 137Cs |
15,8 |
24,2 |
0,08±0,007 |
0,55 ± 0,03 |
^зофоска + 137Cs + обработка ГЕОТОНом |
17,7 |
25,1 |
0,06±0,005 |
0,44 ± 0,05 |
НСР 05 |
1,7 |
2,4 |
Обработка ГЕОТОНом вегетирующих растений проводилась два^ды: в фазы выхода в трубку и начала колошения. Наибольшая прибавка уро^ая зерна при обработке растений ГЕОТОНом получена при внесении в почву СУПРОДИТа-M – 4,4 г/сосуд, что на 18,8% выше, чем в варианте без обработки. Уро^ай зерна пшеницы на фоне азофоски при обработке ГЕОТОНом повышался на 12%. Применение ГЕОТОНа в фазу выхода в трубку при внесении в почву NPK обеспечило повышение уро^ая зерна на 16,3%.
^грохимические приемы в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур на радиоактивно загрязненных почвах направлены, в первую очередь, на повышение плодородия почв, что способствует получению стабильного уро^ая. Исследования, проведенные в институте, показали, что применение органических, фосфорных, калийных удобрений, особенно их собственное внесение в рекомендованных дозах, изменяют подви^ность 137Cs, и, как следствие, сни^ают накопление радионуклида в растениях [8 ,9].
Mаксимальное количество 137Cs при возделывании яровой пшеницы на слабоокультуренной дерново-подзолистой почве накапливается на фоне NPK. Применение ГЕОТОНа в варианте с внесением питательных элементов в растворимом виде приводило к сни^ению содер^ания 137Cs в зерне в 1,7 раза, в соломе - в 1,25 раза.
СУПРОДИТ-M ограничивал поступление 137Cs из почвы в растения и сни^ал накопление в уро^ае по сравнению с контролем в 1,25-1,7 раза. К Н 137Cs соломой пшеницы при внесении СУПРОДИТа-M и обработке растений ГЕОТОНом в 1,25 раза ни^е, чем в варианте без обработки. Использование СУПРОДИТа-M и ГЕОТОНа в технологиях выращивания пшеницы на дерново-подзолистой почве обеспечивает получение зерна и соломы с наименьшим содер^анием 137Cs. Накопление 137Cs в зерне пшеницы при внесении азофоски сни^алось по сравнению с вариантом с внесением NPK в 1,25 раза. Поло^ительный эффект совместного применения азофоски и ГЕОТОНа по сни^ению перехода 137Cs из почвы в растения и накопление в уро^ае составляет 1,25-1,3 раза по сравнению с вариантом без обработки препаратом. Эффективность СУПРОДИТа-M, обладающего свойствами сорбента, по сни^ению аккумуляции 137Cs в зерне выше, чем азофоски в 1,3 раза, в соломе – в 1,4 раза [9].
Вынос 137Cs с уро^аем яровой пшеницы в зависимости от видов применяемых удобрений составил 0,24-0,34% от количества радионуклида, находящегося в почве, при этом вынос 137Cs с зерном – 0,02-0,04%. Mаксимальный вынос 137Cs с уро^аем получен на фоне NPK. При обработке вегетирующих растений ГЕОТОНом вынос 137Cs с зерном и соломой (отдельно)
на контроле в 1,2-1,3 раза ни^е, чем без обработки (табл. 7). Различия по выносу 137Cs с уро^аем при использовании СУПРОДИТа-M и азофоски недостоверны. Поло^ительный эффект ГЕОТОНа по сни^ению выноса 137Cs в вариантах с СУПРОДИТом-M и азофоской (зерно + солома) был практически одинаков и составил 15,4-16,6%.
Таблица 7 – Вынос 137Cs с уро^аем яровой пшеницы на дерново-подзолистой супесчаной почве
Вариант опыта |
Вынос 137Cs, Бк/сосуд |
||
зерно |
солома |
зерно + солома |
|
NPK + 137Cs |
240,8 |
1809,0 |
2049,8 |
NPK +137Cs +обработка ГЕОТОНом |
181,5 |
1469,4 |
1650,9 |
СУПРОДИТ-M + 137Cs |
145,6 |
1401,3 |
1546,9 |
СУПРОДИТ-M +137Cs + обработка ГЕОТОНом |
126,2 |
1164,2 |
1290,4 |
^зофоска + 137Cs |
132,2 |
1337,6 |
1469,8 |
^зофоска + 137Cs +обработка ГЕОТОНом |
105,8 |
1137,5 |
1243,3 |
НСР 05 |
13,5 |
140,0 |
150,0 |
Применение СУПРОДИТа-M при возделывании яровой пшеницы на дерново-подзолистой супесчаной почве позволило уменьшить вынос 137Cs с уро^аем зерна в 1,7 раза по сравнению с внесением NPK. Вынос 137Cs с уро^аем зерна в варианте с азофоской в 1,8 раза ни^е, чем на фоне NPK.
Выводы. Получены новые экспериментальные данные о пролонгированном действии органо-минерального удобрения СУПРОДИТ-M по ограничению поступления 137Cs из загрязненных почв в растения и сни^ению накопления в уро^ае ячменя. Через год после внесения СУПРОДИТа-M в дерново-подзолистую супесчаную почву уро^ай ярового ячменя повышался в 2,2 раза по сравнению с контролем (без удобрений). Применение СУПРОДИТа-M на 2-ой год опыта привело к сни^ению содер^ания 137Cs в зерне ячменя в 2,0 раза по сравнению с е^егодным внесением NPK. Коэффициент накопления 137Сs зерном при использовании СУПРОДИТа-M был в 2,5, а соломой – в 1,5 раза ни^е, чем в варианте с азофоской. Высокий поло^ительный эффект последействия СУПРОДИТа-M в сни^ении накопления 137Сs в уро^ае ячменя обусловлен уменьшением количества легкодоступных форм радионуклида в почве на 17% по сравнению с контролем. Установлена поло^ительная корреляция ме^ду К Н 137Сs зерном и содер^анием обменной формы 137Сs (r=0,67) и ме^ду суммой обменной и подви^ной форм (r=0,88) в вариантах с СУПРОДИТом-M.
Испытания СУПРОДИТа-M и органо-минерального комплекса ГЕОТОН, в условиях вегетационного опыта при выращивании яровой пшеницы на дерновоподзолистой супесчаной почве, содер^ащей 137Cs, показали, что при внесении СУПРОДИТа-M уро^ай зерна на 48% выше, чем в варианте с азофоской. Опрыскивание вегетирующих растений пшеницы ГЕОТОНом в фазу начала колошения обеспечило повышение уро^ая зерна на 12-19% по сравнению с вариантами без обработки, в зависимости от агрофона. Применение СУПРОДИТа-M позволило получать зерно яровой пшеницы с содер^анием 137Cs в 1,25-1,7 раза ни^е, чем при использовании минеральных удобрений. К Н 137Cs соломой пшеницы при обработке растений ГЕОТОНом сни^ался в 1,25 раза по сравнению с вариантом без обработки. Эффективность СУПРОДИТа-M по сни^ению перехода 137Cs из почвы в пшеницу при обработке растений ГЕОТОНом была в 1,3 раза выше, чем азофоски.
Список литературы Эффективность удобрения пролонгированного действия Супродит-М и органоминерального комплекса Геотон при возделывании зерновых культур в условиях радиоактивного загрязнения
- Жученко А.А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (КОНЦЕЦИЯ). Пущино, 1994. 148 с.
- Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (экологические основы) теория и практика. М.: Агрорус,2008. Т.1. 814 с.
- Кирдин В.Ф. Инновационные разработки сельскохозяйственной науки в производство // Инновационные аспекты научного обеспечения АПК Центрального Федерального округа РФ. Ученые Немчиновки - производству. М.: МосНИИСХ, 2015. С. 145-151.
- СУПРОДИТ-М - новое комплексное удобрение, обеспечивающее получение экологически безопасной продукции растениеводства / А.Н. Ратников, Д.Г. Свириденко, Т.Л. Жигарева, Г.И. Попова, К.В. Петров, Л.И. Ратникова, О.Ю. Баланова. // Биологические науки Казахстана. 2016. № 1. С. 76-88.
- Применение нового биологически активного органо-минерального комплекса ГЕОТОН в технологиях возделывания зерновых культур и кукурузы / А.Н. Ратников, Н.И. Санжарова, К.В. Петров, Д.Г. Свириденко, Г.И. Попова, А.А. Суслов, Н.А. Лашкиба, И.А. Иванов, П.С. Семешкина, Т.А. Дадаева, Т.А. Амелюшкина, М.В. Мазуров Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2017. 30 с.
- Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного опыта. М.: Наука, 1968. 243 с.
- Изменение доступности радионуклидов растениям при химизации сельского хозяйства / Е.В. Юдинцева, Т.Л. Жигарева, Э.М. Левина, С.Д. Соколова, Е.Д. Сидорова // Агрохимия. 1982. № 5. С. 82-88.
- Апробация технологий реабилитации сельскохозяйственных угодий с высокими уровнями радиоактивного загрязнения, временно выведенных из землепользования после аварии на ЧАЭС / И.Е. Титов, О.А. Шубина, Н.И. Санжарова, Т.Л. Жигарева, В.К. Кузнецов // Радиация и риск. 2012. Т. 21. № 2. С. 33-38.
- Баланова О.Ю., Ратников А.Н. Накопление 137Cs в урожае яровой пшеницы при использовании СУПРОДИТа-М и ГЕОТОНа на дерново-подзолистой супесчаной почве // Сборник докладов молодежной конференции с международным участием «Взгляд молодых ученых на современные проблемы развития радиобиологии, радиоэкологии и радиационных технологий» (к 45-летию образования ФГБНУ ВНИИРАЭ). Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2016. С. 79-84.
- 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. № ½. Pp. 43-48.