ВЛИЯНИЕ УРОВНЕЙ КАЛИЙНОГО ПИТАНИЯ НА НАКОПЛЕНИЕ 137Сs МНОГОЛЕТНИМИ ЗЛАКОВЫМИ ТРАВАМИ НА АНТРОПОГЕННО- ПРЕОБРАЗОВАННОЙ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЕ

ВЛИЯНИЕ УРОВНЕЙ КАЛИЙНОГО ПИТАНИЯ НА НАКОПЛЕНИЕ 137Сs МНОГОЛЕТНИМИ ЗЛАКОВЫМИ ТРАВАМИ НА АНТРОПОГЕННО-

ПРЕОБРАЗОВАННОЙ ТОРФЯНОЙ ПОЧВЕ

Представлены результаты изучения влияния доз калийных удобрений на аккумуляцию 137Cs многолетними злаковыми травами на антропогенно-преобразованной торфяной почве. Установлено, что при содержании в пахотном слое почвы Р2О5 737 мг/кг и К2О 598 мг/кг применение в период весеннего отрастания трав Р90К90 снижает содержание 137Cs в сене первого укоса в 1,3-1,4 раза. Вторая калийная подкормка дозой К30 обеспечивает уменьшение 137Cs в сене второго укоса в среднем на 45%. При внесении K60 под второй укос не наблюдается дальнейшего существенного снижения поступления радионуклида в растения.

Ключевые слова: активность, коэффициент перехода, 137Cs, калий, калийные удобрения, антропогенно- преобразованная торфяная почва.

Генетические особенности почв оказывают существенное влияние на интенсивность перехода радионуклидов в растения [1]. Органогенные почвы характеризуются более высокими параметрами поступления радионуклидов в растения по сравнению с минеральными почвами. Из-за повышенной адсорбционной способности органического вещества и емкости катионного обмена, низкого отрицательного поверхностного заряда этих почв значительное количество радионуклидов находится в доступных для растений формах. Основным приемом, снижающим поступление 137Cs в растения, является применение калийных удобрений. Под влиянием калия на почвах разного генезиса поступление 137Cs в может уменьшиться от 2 до 20 раз [2]. Снижение перехода радионуклидов в растения при внесении калийных удобрений существенно зависит от исходной обеспеченности почвы подвижным калием [3]. Положительная роль калия возрастает на фоне оптимальных параметров минерального питания растений [4].

Цель работы – изучить влияние доз калийных удобрений на поступление 137Cs в сено многолетних злаковых трав на антропогенно-преобразованной торфяной почве.

Объект исследования – антропогенно-преобразованная торфяная почва, подстилаемая с глубины 40-45 см песком. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: органическое вещество – 53,1%; общий азот – 1,54%; рНКСl – 5,44; подвижные формы Р2О5 – 737 и К2О – 665 мг/кг почвы. Плотность загрязнения почвы – 4,1-4,7 Ки/км2. Возделывали многолетние среднеспелые злаковые травы, включая кострец безостый (6,0 кг/га), овсяницу луговую (6,0 кг/га) и тимофеевку луговую  (6,0  кг/га).  Варианты  опыта:  1.  Без  удобрений  (контроль); 2. P90K120 – под 1-й укос; 3. P90K180 (K120 – под 1-й укос + K60 – под 2-й укос); 4. P90K240 (K180 – под 1-й укос + K60 – под 2-й укос).

Подвижные формы фосфора и калия в почве определяли по ГОСТ 26207–91 [5]. Удельную активность 137Cs в почвенных пробах выполняли на γ-β–спектрометре МКС- АТ1315, в растительных образцах – на γ-спектрометрическом комплексе «Canberra-Packard». Коэффициент перехода (Кп) определяли как отношение активности радионуклида в растениях к плотности загрязнения почвы на единицу площади (Бк/кг:кБк/м2).

В наших исследованиях накопление 137Cs многолетними злаковыми травами зависело от метеорологических условий вегетационных периодов, укосов и уровней применения удобрений. Различия в содержании радионуклида в сене по годам достигали 6,7 раза. В 2016 году травы первого укоса отличались более высокой активностью 137Cs по сравнению с травами второго укоса, а в 2017 году, наоборот, содержание его в травах второго укоса было от 1,3 до 5,9 раз выше (таблица).

Согласно республиканским требованиям для получения нормативно чистого молока (<100 Бк/л) и мяса (< 500 Бк/л) допустимый уровень 137Cs в сене составляет 1300 Бк/кг. Техническим регламентом Таможенного союза установлен более «жесткий» по сравнению с РДУ-99 норматив на содержание 137Cs в мясе, который составляет 200 Бк/кг. Поэтому допустимое содержание радионуклида в сене для заключительной стадии откормка животных примерно в 2,5 раза ниже и не должно превышать 500 Бк/кг.

Таблица – Влияние уровней применения калийных удобрений на удельную активность 137Сs в сене многолетних злаковых трав

Варианты опыта             Годы     Среднее значение        Процент к контролю

                2016      2017                     

Активность 137Сs в сене первого укоса, Бк/кг

1. Контроль (без удобрений)  103,88   16,42     60,15     100

2. P90K120         76,64     11,36     44,00     73

3. P90K150         77,14     14,26     45,70     76

4. P90K180         51,85     18,40     35,13     58

Активность 137Сs в сене второго укоса, Бк/кг

1. Контроль (без удобрений)  91,31     97,06     94,19     100

2. P90K120         76,52     27,46     51,99     55

3. P90K150         69,27     26,22     47,75     51

4. P90K180         72,86     24,38     48,62     52

В контрольном варианте (без удобрений) удельная активность 137Cs в травах 1-го укоса колебалась по годам от 16,42 до 103,88 Бк/кг, в травах 2-го укоса – от 91,31 до 97,06 Бк/кг при средних значениях соответственно 60,15 и 94,19 Бк/кг соответственно.

При содержании в пахотном слое почвы Р2О5 737 мг/кг и К2О 598 мг/кг применение в период весеннего отрастания многолетних трав фосфорных и калийных удобрений в дозах Р90К90 снижало накопление 137Cs в сене 1-го укоса в 1,3-1,4 раза. Калийная подкормка трав после первого укоса дозой К30 на фоне ранневесеннего применения Р90К90 способствовала уменьшению концентрации радионуклида в сене 2-го укоса в среднем за 2 года на 45%. При внесении K60 под 2-ой укос на этом же фоне (вариант 3) наблюдалось несущественное снижение активности 137Cs в сене по сравнению с вариантом 2 – с 51,99 до 47,75 Бк/кг. Также не обеспечило достоверного уменьшения накопления радионуклида в травах 2-го укоса применение 60 кг/га калийных удобрений под этот укос на фоне P90K120 под 1-ый укос.

Расчеты параметров перехода 137Cs из почвы в сено многолетних злаковых трав показали, что на контроле для трав 1-го укоса Кп колебался от 0,11 до 0,60 Бк/кг: кБк/м2, составив в среднем 0,36. Для трав 2-го укоса он был выше – в среднем 0,71 Бк/кг: кБк/м2 с колебаниями от 0,66 до 0,76 (рисунки 1 и 2).

Основной

Основной

Основной

Основной Основной Основной

Основной

Контроль           P90K120               P90K150              P90K180

Среднее значение        Диапазон отклонений

Рисунок 1 – Влияние калийных удобрений на параметры перехода 137Cs из почвы в сено первого укоса многолетних злаковых трав

Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной

Контроль           P90K120               P90K150              P90K180

Среднее значение        Диапазон отклонений

Рисунок 2 – Влияние калийных удобрений на параметры перехода 137Cs из почвы в сено второго укоса многолетних злаковых трав

Применение под травы фосфорных и калийных удобрений в суммарных дозах Р90К120 снизили переход 137Cs в сено 1-го и 2-го укосов на 22 и 35%, соответственно. При внесении общей дозы калия K150 коэффициент перехода 137Cs уменьшился по отношению к контролю в травы 1-го укоса на 22%, в травы 2-го укоса – на 44%. Применение под 1-й укос P90K120 и под 2-й укос К60 (вариант 4) снизило переход 137Cs по отношению к варианту 3 (P90K150) в травы 1- го укоса с 0,28 до 0,23 Бк/кг: кБк/м2. Для трав 2-го укоса такого снижения не наблюдалось.

Список использованных источников

1.            Сысоева, А. А. Экспериментальное исследование и моделирование процессов, определяющих подвижность 90Sr и 137Cs в системе почва – растение : автореф. дис. … канд. биол. наук / А. А. Сысоева. – Обнинск : ВНИИСХРАЭ, 2004. – 29 с.

2.            20 лет после чернобыльской катастрофы: последствия в Республике Беларусь и их преодоление. Национальный доклад / /Под ред. В. Е. Шевчука, В. Л. Гурачевского. – Минск : Комитет по проблемам преодоления последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС при Совете Министров Республики Беларусь, 2006. – 112 с.

3.            Путятин, Ю. В. Влияние кислотности дерново-подзолистой супесчаной почвы и доз калийных удобрений на переход 137Cs и 90Sr в яровую пшеницу / Ю. В. Путятин, Т. М. Серая, О. М. Петрикевич // Почвоведение и агрохимия : сб. науч. тр. – Мн. : Ин-т почвоведения и агрохимии, 2004. – Вып. 33. – С. 163–169.

4.            Алексахин, Р. М. Поведение 137Cs в системе почва – растение и влияние внесения удобрений на накопление радионуклида в урожае / Р. М. Алексахин, И. Т. Моисеев, Ф. А. Тихомиров // Агрохимия. – 1992. – №8. – С. 127–138.

5.            Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО : ГОСТ 26207–91. Введ. 07.01.93. – Минск : Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 1992. – 6 с.