Оздоровление почвы высевом тритикале в междурядья кустов промышленных виноградников

Прогрессирующее пестицидное загрязнение агроугодий в виноградарстве усугубляет негативные эффекты деградации экосистем (1, 2), а постоянно применяемые на виноградниках устойчивые к разложению пестициды ингибируют почвенную микрофлору, активность осуществляемых микроорганизмами почвенных биохимических процессов, блокируют функции адаптивных ферментов, что отрицательно сказывается на восстановительных и самоочищающих свойствах почвы (3, 4). Это приводит к подавлению процессов ее гомеостазирования, уменьшению агробиологических показателей плодородия и, как следствие, продуктивности виноградников (5, 6). Кроме того, миграция почвенных токсичных остатков в экосистеме виноградных насаждений снижает качество урожая и пищевую безопасность продуктов промышленной переработки винограда. В защитных химических обработках винограда либо применяются все более эффективные (часто более токсичные) пестициды, либо повышаются дозировки применявшихся ранее. Дополнительное нежелательное последствие этих вынужденно нерациональных мер в том, что используемые в низких дозах высокоэффективные (и более токсичные) препараты нового поколения не всегда обеспечивают желаемое фитосанитарное состояние агроугодий виноградных насаждений (7). Поэтому проблема негативного последействия пестицидов на экосистему виноградников с учетом длительно сохраняющихся фоновых токсикантов продолжает обостряться.

Известно (8-10), что к приемам, обеспечивающим самоочищение почвы от остатков токсичных веществ, относится инокуляция микроорганизмами, способными разрушать токсиканты, использование соединений — индукторов ферментных систем, внесение минеральных и органических удобрений, посев высших растений (сидератов) и др.

Целью наших исследований была проверка гипотезы о возможности оздоровления почвы под виноградниками для повышения их продуктивности, качества и безопасности продукции с помощью высева растений тритикале (в качестве сидеральной культуры) в производственных условиях.

Методика. Экспериментам по высеву зернокормового тритикале селекции Краснодарского НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко (КНИИСХ) в междурядья кустов предшествовали вегетационные опыты, которые выполняли в 1999-2001 годах в аккредитованной испытательной токсикологической лаборатории Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства (СКЗНИИСиВ, г. Краснодар). При изучении поглощения зерновыми культурами почвенных ксенобиотиков в вегетаци- онные сосуды с образцами почвы с участков, гарантированно не подвергавшихся химическим обработкам, вносили пестициды из выявляемых в качестве фоновых остатков при эколого-токсикологических обследованиях виноградников. Количество пестицидов (гексахлорциклогексан — ГХЦГ, ме-тафос, фосфамид) определяли, исходя из расчета норм расхода в специализированных хозяйствах Краснодарского края. В почву вегетационных сосудов, кроме контрольного варианта, высевали озимую рожь и ячмень (условия выращивания в лаборатории были максимально приближенными к естественным по освещенности, влажности и температуре). В вегетационном опыте ДДТ в почву сосудов не вносился, но его остатки выявляли в полевых условиях.

Производственные эксперименты проводили в 2002-2007 годах на промышленных насаждениях винограда сортов Каберне-Совиньон, Совиньон, Дойна, Голубок, Пино блан агрофирм «Кубань» и «Мирный» (Темрюкский р-н, Краснодарский край). В полевых условиях по специальной агротехнологии (11, 12) в междурядья виноградных кустов высевался озимый тритикале сортов Краснодарский зернокормовой и АД Зеленый селекции КНИИСХ. Пробы отбирали по авторской методике (13), остаточные количества пестицидов в изучаемых объектах определяли хроматографически (14). Данные обрабатывали методами математической статистики (15, 16) с использованием пакетов программ ESB Stats Standart 1.1, Stata v. 6.0.

Результаты. Лабораторные опыты показали (табл. 1), что основные остаточные количества трех инсектицидов, внесенных в почву вегетационных сосудов, обнаруживались в зрелой биомассе растений (от 0,0173 до 0,1928 мг/кг соответственно в вариантах II, в и I, б); в почве эти показатели составляли от 0,0010 до 0,1006 мг/кг (соответственно варианты II, в и I, б) при значении в контроле от 0,0191 до 0,3025 мг/кг в начале и от 0,0189 до 0,2992 мг/кг в конце опыта (соответственно по вариантам II, а и I, а). Коэф-

1. Показатели деградации и выноса инсектицидов из почвы в разных вариантах вегетационного опыта по выращиванию зерновых культур ( M ± m , Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства, г. Краснодар, 1999-2001 годы)

Препарат, доза, культура Содержание остатков инсектицидов, мг/кг растение почва I в а р и а н т Почва ^ гексахлорциклогексан (ГХЦГ) (50 % с.п.); 0,8 л/га: а — контроль (без растений), начало опыта 0,3025±0,012 то же, окончание опыта 0,2992±0,015 б — ячмень 0,1928±0,010 0,0932±0,016 в — рожь 0,1814±0,011 0,1006±0,011 II в а р и а н т Почва ^ фосфамид (40 % к.э.); 2,3 л/га: а — контроль (без растений), начало опыта 0,0191±0,009 то же, окончание опыта 0,0189±0,010 б — ячмень 0,0177±0,003 0,0010±0,007 в — рожь 0,0173±0,005 0,0014±0,006 III в а р и а н т Почва ^ метафос (20 % к.э.); 1,5 л/га: а — контроль (без растений), начало опыта 0,0270±0,011 то же, окончание опыта 0,0267±0,008 б — ячмень 0,0254±0,004 0,0011±0,009 в — рожь 0,0253±0,005 0,0012±0,009 фициенты оздоровления почвы (%) за счет естественной деградации пестицидов (КЕО) в контроле по I, II и III вариантам вегетационного опыта составили соответственно 1,09; 1,05 и 1,11, в опыте — соответственно 12,40 (ячмень), 14,60 (рожь); 16,70 (ячмень), 12,50 (рожь); 15,38 (ячмень), 14,20 (рожь). Активизация оздоровления почвы в зоне корневой системы растений происходит за счет притока органических веществ (в том числе собственных корневых выделений), которые служат источником энергетического мате-

Динамика содержания хлорорганических (А) и фосфорорганических (Б) пестицидов в почве междурядий виноградников сорта Пино блан при разных агроприемах содержания и обработки (агрофирмы «Кубань» и «Мирный», Краснодарский край, 2002-2007 годы): 1, 2 и 3 — соответственно черный пар, высев тритикале каждый год осенью и высев тритикале осенью один раз в 3 года.

риала, индукторов и субстратов, необходимых для трансформации почвенных токсикантов (17, 18). Результаты наших вегетационных опытов подтвердили, что высев высших растений, способных извлекать и разлагать почвенные ксенобиотики, представляет собой малозатратный прием экологического оздоровления почвы, и послужили теоретической основой исследований влияния растений тритикале селекции КНИИСХ, высеваемых в междурядьях виноградников, на токсикологическое состояние эксплуатируемых агроугодий.

Динамика деградации химических токсикантов в почве виноградников в условиях обработки междурядий винограда с высевом тритикале (рис.) отражала снижение остаточных количеств хло-рорганических и фосфорорганических пестицидов по сравнению с вариантом обработки и сезонного содержания по типу «черный пар» (для хлорорганических пестицидов — на 20 %, фосфорорганических — на 40 %).

• 2.    Содержание остатков пестицидов в товарной продукции винограда разных сортов на фоне содержания по типу «черный пар» и при высеве тритикале в междурядья (агрофирмы «Кубань» и «Мирный», Краснодарский край, 2002-2007 годы)

  Сорт	Среднее (тритикале/черный пар), мг/кг
  	ГХЦГ (изомеры) ДДТ (метаболиты)      метафос	фосфамид

• 3.    Содержание гумуса, элементов питания и нитрификационная способность почвы под промышленными посадками винограда разных сортов на фоне содержания по типу «черный пар» и при высеве тритикале в междурядья (агрофирмы «Кубань» и «Мирный», Краснодарский край, 2002-2007 годы)

  Показатель	Сорт винограда (высев тритикале/черный пар) Пино блан     Голубок         Дойна
  Гумус, % Нитратный азот, мг/100 г почвы Подвижный фосфор, мг/100 г почвы Обменный калий, мг/100 г почвы Количество N-NO3, мг/кг почвы	2,83/1,91           2,76/1,89           2,82/1,95 2,69/2,03           2,37/2,00           2,99/2,07 1,55/1,10           1,48/1,32           1,62/1,24 20,53/19,09         21,02/20,00         20,42/19,11 18,37/15,44         19,11/15,07         19,00/15,67

Дойна	0,001/0,140	Следы/0,091	0,001/0,010	–/0,014
Голубок	0,001/0,180	Следы/0,065	Следы/0,010	Следы/0,020
Пино блан	Следы/0,090	Следы/0,055	–/0,031	0,001/0,160
МДУ	0,05	0,10	Не допускается	Не допускается

П р и м е ч а н и е. ГХЦГ — гексахлорциклогексан; МДУ — максимально допустимый уровень, мг/кг; «–» — не обнаружено; «следы» — на порядок меньше 0,001.

Выращивание тритикале в междурядьях виноградников и запахивание его измельченного травостоя на глубину 15 см (11, 12) по сравнению с вариантом с черным паром не только на 90-95 % активизировало деструкцию 112

и вынос из экосистемы почвенных токсикантов (табл. 2), но и повышало в почве содержание гумуса (на 44-48 %), азота (на 18,5-44,5 %), фосфора (на 12,1-41,9 %), калия (на 5,1-21,3 %) и нитрификационную способность (на 18,9-26,8 %) (табл. 3).

Таким образом, доказана эффективность оздоровления почвы под виноградниками, загрязненной пестицидами, при использовании тритикале как сидерата (высев в междурядья и заделка в почву). Изучение влияния этого приема на продуктивность виноградников выявило среднюю прибавку урожайности 8,6 % у сортов Дойна, Голубок и Пино блан. Кроме того, отмечено ослабление эрозийных процессов и смыва плодородного слоя почвы ливневыми осадками, особенно на склоновых участках насаждений.