Зависимость поступления цезия-137 в молоко коров от высоты стравливания травостоя

Введение. Авария на Чернобыльской АЭС привела к обширному радиоактивному загрязнению сельскохозяйственных угодий [1, 2], где основным дозообразующим радионуклидом оказался цезий-137. Это обстоятельство создало ряд проблем связанных с производством сельскохозяйственной продукции соответствующей санитарным нормам. В результате возникла необходимость поиска путей снижения поступления радионуклида в звенья биологической цепи, которые ведут к человеку[3, 4]. При оценке источников поступления радионуклидов в организм человека, сельскохозяйственные животные являются одним из основных источников загрязнения его рациона [5]. Известно [6], что молоко и молочные продукты, в условиях радиоактивного загрязнения территории, являются основными поставщиками цезия-137 в организм человека. При этом основным его поставщиком в молоко являются естественные пастбища. На естественных лугах в верхних слоях почвы сосредоточена основная концентрация цезия-137, которая и предопределяет высокие уровни загрязнения травостоя [7]. При этом четко выраженная тенденция увеличения радионуклида в нижних ярусах травостоя, создает неблагоприятные условия для животных при выпасе [8, 9]. С целью снижения поступления цезия-137 в рацион животных необходимо проводить коренное улучшение лугов, которое позволит уменьшить накопление радионуклида в сеяных травах от 2 до 10 раз [10, 11, 12]. Однако не всегда имеется возможность провести на естественных лугах коренное улучшение, в результате возникает необходимость поиска новых путей использования пастбищ.

Цель исследований - изучить закономерность поступления цезия-137 в молоко в зависимости от высоты стравливания травостоя.

Материал и методы исследований. Исследования по изучению закономерностей поступления цезия-137 в молоко коров в зависимости от высоты стравливания травостоя проводили на территории Брянской области, загрязненной цезием–137 в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Опыты проводили на естественном суходольном, низинном и сеяном низинном луге. В опытах использовали 5 коров черно-пёстрой породы, которые были подобраны по принципу аналогов (возраст около 3,5 лет, живая масса - 430 ± 5кг, суточный удой 15 ± 1,0кг, физиологическое состояние в норме). Животных выпасали в индивидуальных загонах с определённой площадью выпаса, что позволяло регулировать высоту стравливания травостоя до уровней 10 см, 5 см, 3 см, 1.5 см от поверхности почвы. При этом каждый день животные выпасались на новом участке. С этих же уровней стравливания были отобраны пробы травостоя. Стравливание травостоя проводилось в течение 12 часов. Пробы молоко отбирали через сутки после пастьбы. Суточная потребность коров в пастбищной траве с учётом уровня стравливания зависела от площади загона и урожайности травостоя на уровне. Расчет площади загона (S) производили по формуле:

S = M/m                                   (1)

S –площадь участка, м2

М - суточная потребность одного животного в пастбищной траве, кг m - урожайность определенного уровня травостоя, кг/м2

Суточный рацион животных состоял из 30 кг пастбищной травы и 2 кг концентратов.

Содержание цезия – 137 в травостое и молоке определяли с помощью радиометра РУБ-01П6.

Экспериментальный материал обрабатывался методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента. Различия считали достоверным при Р<0,05.

Результаты исследования и обсуждения. В качестве одной из мер для снижения поступления цезия-137 в молоко коров при выпасе на естественных и сеяных пастбищах были проведены исследования о влиянии высоты стравливания травостоя на поступления цезия-137 в молоко. Результаты, полученные в опытах, представлены на рисунках 1, 2, 3.

травостой; до 1,5; 1350

■ молоко; до 1,5; 120

■ травостой; до 3; 1270

■ травостой; до 5; 1300

■ травостой; до 10; 1280

■ молоко ■ травостой

Рисунок 1 – Зависимость поступления цезия-137 в молоко коров от высоты стравливания травостоя (естественный низинный луг), Бк/кг.

Из данных приведенных на рисунке 1 следует, что на естественном низинном луге цезий-137 по уровням стравливания травостоя до 10, 5, 3 и 1,5см имеет относительно равномерную концентрацию. Относительно равномерная секреция радионуклида с молоком полученном с этих уровней указывает на прямую зависимость его содержания в уровне травостоя и молоке. Равномерное загрязнение травостоя выше 1,5см обусловлено, наличием дернинного слоя (растительных остатков без минеральной компоненты) на поверхности почвы, препятствующего подъему загрязненных радионуклидами почвенных частиц и загрязнению травостоя.

■ молоко; до 10; 65

■ молоко ■ травостой авостой; до 10;

Рисунок 2 – Зависимость поступления цезия-137 в молоко коров от высоты стравливания травостоя (сеяный низинный луг), Бк/кг.

Результаты опыта, представленные на рисунке 2 показывают, что на сеяном низинном луге концентрация цезия-137 в уровнях стравливания травостоя до 10 см, до 5 см, до 3 см и до 1,5 см практически одинакова. Концентрация радионуклида в молоке, полученного с этих уровней, также имеет равную концентрацию, которая связана с присутствием плотной дернины на поверхности почвы, препятствующей подъему загрязненных радионуклидами почвенных частиц.

Рисунок 3 – Зависимость поступления цезия-137 в молоко коров от высоты стравливания травостоя (естественный суходольный луг), Бк/кг.

Из рисунка 3 следует, что цезий-137 на естественном суходольном луге неравномерно распределяется по уровням стравливания травостоя. На уровне стравливания до 1,5см имеет место максимальная концентрация. Выше этого уровня содержание радионуклида снижается и на уровнях стравливания до 10, 5, и 3 см уменьшилась по сравнению с уровнем до 1,5см на 75 (Р<0,05), 65 (Р<0,05)и 38 Бк/кг (Р<0,05) соответственно. Такое распределение радионуклида по уровням можно объяснить незначительным слоем дернины, через которую проникают загрязненные почвенные частицы и загрязняют травостой[6]. При этом загрязнение уровней стравливания травостоя зависят от интенсивности дождя, скорости ветра и массы самих частиц [12, 13, 14].

Стравливания травостоя до 1,5см также способствовало получению молока с наибольшим содержанием цезия-137 [8]. В сравнении с уровнем стравливания до 1,5 см концентрация радионуклида в молоке с уровней до 10, 5 и 3 см меньше на 18 (Р<0,05), 15 (Р<0,05) и 10Бк/кг (Р<0,05) соответственно.

При этом необходимо отметить, что содержание радионуклида в уровнях стравливания травостоя и молоке, полученном с них, имеет прямую зависимость.

Заключение. Исследования показали, что стравливание травостоя до уровня 1,5см на низинном естественном и сеяном пастбище не оказывает влияния на поступление радионуклида в молоко коров. Не стравленный травостой ниже 1.5 см от поверхности почвы на пастбищах можно объяснить тем, что коровы захватывая траву языком, не могут стравить ее ниже. В то время как лошади и овцы захватывают траву губами и могут стравить ее еще ниже [15].

На естественном суходольном пастбище поступление радионуклида в молоко зависит от высоты стравливания травостоя. Поэтому для снижения поступления его в молоко коров необходимо использовать загонную систему пастьбы, которая позволит регулировать высоту стравливания травостоя (не ниже 5 см от поверхности почвы).