Содержание к диссертации
Введение
Раздел 1. Агрометеорологические условия 31
1.1 Климат и метеорологические условия 31
1.2 Агрометеорологические условия вегетационного периода 2000 года 33
1.3 Агрометеорологические условия вегетационного периода 2001 года 36
1.4 Агрометеорологические условия вегетационного периода 2002 года 40
Раздел 2. Влияние удобрений, пестицидов и их сочетание на урожайность культур севооборота 43
2.1. Картофель 43
2.2. Овес 44
2.3. Люпин на зеленый корм 44
2.4. Озимая рожь 47
2.5. Продуктивность севооборота 48
Раздел 3 Экологическая оценка качества урожая культур севооборота 50
3.1. Картофель 50
3.2. Овес 53
3.3. Люпин на зеленый корм 56
3.4. Озимая рожь 57
Раздел 4. Содержание тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции 59
7.1. Картофель 59
7.2. Овес 60
7.3. Озимая рожь 61
Раздел 5 Экотоксикологическая оценка применения пестицидов 62
Раздел 6. Энергетическая оценка технологий возделывания 64
Раздел 7. Влажность почвы под культурами севооборота в динамике 71
4.1. Картофель 71
4.2. Овес 73
4.3. Люпин на зеленый корм 75
4.4. Озимая рожь 77
Раздел 8. Содержание нитратного азота под культурами севооборота в течение вегетационного периода 80
5.1.Картофель 80
5.2. Овес 82
5.3. Озимая рожь 84
Раздел 9. Содержание подвижных форм калия под культурами севооборота в динамике 86
6.1. Картофель 86
6.2. Овес 88
6.3. Люпин на зеленый корм 89
6.4. Озимая рожь 91
Выводы 93
Предложения производству 96
Список работ, опубликованных по теме диссертации 96
Список литературы 97
Приложения 116
- Агрометеорологические условия вегетационного периода 2000 года
- Агрометеорологические условия вегетационного периода 2002 года
- Продуктивность севооборота
- Экотоксикологическая оценка применения пестицидов
Введение к работе
Актуальность темы.
Современный период характеризуется резким снижением объемов производства и применения как минеральных, так к органических удобрений. В связи с этим особенно остро встал вопрос изыскания способов и средств воспроизводства плодородия крайне низкоплодородных песчаных почв с целью получения стабильных урожаев соответствующего качества. При этом необходимо пользоваться не только экономическими и организационными мерами, но и уровнем научной обоснованности зональных систем земледелия. Рекомендованные системы во многих случаях не обеспечивают рационального использования средств интенсификации земледелия, расширенного воспроизводства плодородия почв, экологической сбалансированности в окружающей среде.
В результате аварии на Чернобыльской АЭС была загрязнена значительная часть сельскохозяйственных угодий Российской Федерации. Наибольшему загрязнению подверглись: Брянская, Калужская, Орловская и Тульская области. Плотность загрязнения увеличилась по сравнению с доаварийной от 10 до 400 раз (Воробьев и др., 1993). Поданным первичного обследования агрохимической службы в Брянской области загрязнению подверглось 1762,3 тыс. га, в том числе часть сельскохозяйственных угодий юго-западных районов. Сельскохозяйственная продукция после загрязнения ее радиоактивными веществами стала источником дополнительного облучения населения. Следует отметить, что облучение человека за счет потребления загрязненных сельскохозяйственных продуктов более подвержено регулированию, чем внешнее облучение.
Особое место занимает проблема накопления нитратов и так называемых тяжелых металлов, то есть металлов с атомной массой более 40. Сложность вопроса в том, что нитраты - основной источник азотного питания, а избыток этих соединений приводит к ряду нежелательных экологических последствий, влияющих на здоровье человека и животных.
Слабо изучены приемы комплексного применения удобрений и других средств химизации, обеспечивающих высокую продуктивность агроэкосистем и чистоту окружающей среды.
Из требования современного производства экономить энергию на единицу получаемой продукции сельскохозяйственных культур вытекает необходимость проведения комплексной энергетической оценки применяемых технологий. Ее необходимо проводить не только со ссылкой на используемые энергетические эквиваленты ресурсов и живого труда одной из методик, но и увязывать с другими методиками, обосновывающими энергетические эквиваленты и желательно на основе антропогенных затрат, а не энергосодержания.
Комплексная экологическая и энергетическая оценка исследуемых
культур в севообороте
технологий возделывания—селБСКОКозяйственных
интенсивного развития
позволяет по-новому представите ОДэЗ&нности фонднаучмойлите^ры
№
отраслей агропромышленного комплекса независимо от существующих форм собственности.
Цель н задачи исследований. Основной иелью исследования явилось изучение влияния сочетания минеральных и органических удобрений и комплекса химических средств зашиты растений от сорняков, болезней и вредителей на продуктивность, как отдельных сельскохозяйственных культур, так и плодосменного севооборота в целом, качество получаемой продукции в условиях радиоактивного загрязнения, экологическую оценку н энергетическую эффективность технологий возделывания культур. В связи с этим предусматривалось решение следующих задач:
выявить наиболее рациональные сочетания минеральных и органических удобрений с пестицидами, наиболее эффективно влияющие на формирование высоких урожаев культур плодосменного севооборота и его продуктивность;
исследовать влияние различных систем удобрений и химических средств защиты растений на качество урожая культур севооборота, в т.ч. содержание нитратов, цезия — 137, тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов;
оценить экотоксикологическую ситуацию агрофитоценоза, характеризующую потенциальную опасность применения пестицидов
дать энергетическую опенку применяемых средств химизации в технологиях возделывания отдельных сельскохозяйственных культур и всего шюдосменного севооборота в целом.
Научная новизна. Впервые на радиоактивно-загрязненных территориях дана комплексная агрозко.:огическая (продуктивность севооборота, показателя качества основной продукции урожая картофеля, овса, люпина и озимой ржл, содержание нитратов, цезия - 137, тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов, экотоксикологическую ситуацию) и энергетическая оценка применения средств химизации, как для отдельных культур, так и 4-х польного севооборота в целом.
Практическая значимость работы. Экспериментально установленные в полевых условиях оптимальные дозы и сочетания средств химизации, позволяющие получить экологически безопасную (интегральный АЭТИ < 1) и энергетически обоснованную продукцию, могут быть использованы для учебного процесса в ВУЗах сельскохозяйственного профиля и внедрения в производство на дерново-подзолистых песчаных почвах в условиях радиоактивного загрязнения.
Апробация и публикация. Материалы диссертации доложены на конференциях аспирантов, докторантов и соискателей ВИУА (Москва, 2001, 2002 гг.). По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 2 рисунка, 51 приложение. Работа включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, выводы и предложения производству,
Агрометеорологические условия вегетационного периода 2000 года
Вегетационный период 2000 года характеризуется ранней весной с возвратом холодов в мае. Начало весны отмечено 22 марта с окончательным переходом среднесуточной температуры воздуха через 0С в сторону повышения, а 3 апреля полностью сошел с полей снег. Озимые культуры вышли из зимовки ослабленными и были поражены снежной плесенью. 10 апреля произошел переход температуры воздуха через +5 С, возобновилась вегетация озимых. Весеннее развитие они начали при достаточной теплообеспеченности и оптимальных запасах влаги. Уже 12 апреля был отмечен переход температуры воздуха через +10 С, а 19.04 - через + 15 С в сторону повышения. Накопление тепла шло с опережением обычных сроков на 15-20 дней. К концу второй декады апреля сумма эффективных температур составила 124 С, а на конец апреля - 257,7 С, активных - 318,3 С. Среднемесячная температура воздуха оказалась равной 13,6 С, что на 6,8 С выше среднемноголетних значений.
Рано установившаяся теплая погода и высокие темпы накопления тепла способствовали раннему севу и развитию сельскохозяйственных культур. 17 апреля были посеяны яровые зерновые, овес, а 28 апреля отмечены их полные всходы. У озимой ржи до мая месяца продолжалось кущение.
В апреле выпало 43,4 мм осадков (табл. 2), но в основном это были осадки первой декады (23,9 мм). В течение второй и третьей декады осадки выпадали незначительной интенсивности и при повышенном термическом режиме 3 декады запасы продуктивной влаги в почве к концу апреля составили 14,2 мм. Растения начали испытывать недостаток влаги, а при резком похолодании в мае и недостаток тепла. Среднесуточная температура воздуха в первые три дня мая понизилась до 6-10 С, а в ночные часы отмечались заморозки до -1,6-2,3 С. На поверхности почвы заморозки интенсивностью -5-6 С наблюдались в течение всей первой декады. В это время у озимой ржи отмечен выход в трубку. Заморозки на поверхности почвы до -3 С отмечались 13, 15 и 17 мая. В воздухе последний заморозок отмечен 13 мая интенсивностью -1,4 С. Но благодаря повышенному температурному режиму 3-й декады мая (среднесуточные температуры составляли 23-24 С) среднемесячная температура воздуха оказалась на 0,4С выше нормы и составила 15,0С. Сумма эффективных температур на конец месяца равна 566,8 С, активных - 737,7 С, превышая среднемноголетние значения. В течение всего мая растения остро ощущали недостаток влаги. Всего за месяц выпало 43,1 мм, из них 39,9 мм в конце третьей декады. Запасы продуктивной влаги в пахотном горизонте на конец второй декады составили 9 мм. ГТК за первую и вторую декады были равны 0,0 и 0,2. 18-20 мая, у яровых культур отмечено кущение, у озимой ржи 24-25 мая -колошение. У картофеля в третьей декаде появились всходы.
В июне рост и развитие сельскохозяйственных культур осуществлялись при неустойчивой погоде с частыми сменами похолоданий и потеплений и незначительными осадками.
В периоды потеплений (3-7/VI, 23-26/VI) среднесуточная температура воздуха повышалась до 20-26С, максимальная - до 28-30 С, на поверхности почвы - до 48-55С. В остальное время среднесуточная температура воздуха находилась в пределах 15-18С, в наиболее прохладные дни (16-22/VI) понижалась до 11-13С, минимальная - до 5-7С. У озимых культур вначале июля наблюдалось цветение, у яровых (овса) отмечено выметывание метелки. Налив зерна проходил в очень напряженных условиях. За месяц выпало всего 19,4 мм (норма 69,4 мм), только 16/VI прошел дождь интенсивностью 9,3 мм. В основном дожди были интенсивные и слабой интенсивности - от 0,0 до 2,2 мм. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы были недостаточными и составляли 5-7 мм. Отмечалась почвенная засуха. 8 и 10 июля прошли дожди интенсивностью 35,4 и 67,8 мм, а всего за первую декаду июля выпало 128,1 мм при норме 27,5 мм. Сумма осадков за месяц составила 215,9 мм (норма 77,1 мм).
Температурный режим в июле был несколько ниже нормы, особенно в первой и второй декадах. В целом же за месяц средняя температура воздуха составила 19,3С, что только ниже среднемноголетних значений (19,5 С). На конец июля сумма эффективных температур составила - 1414,0 С, активных - 1890,4 С, что на 5-6 дней опережает норму.
Клубнеобразование у картофеля проходило при оптимальных влагозапасах и умеренной теплообеспеченности. У озимых задержалось созревание зерна, появился подгон. В августе погодные условия значительно улучшились, как для созревания зерновых, так и для их уборки. Среднесуточная температура воздуха в первой декаде августа находилась в пределах 18-20 С, в наиболее прохладные дни (9,10/VIII) понижалась до 16-17 С. В дневные часы воздух прогревался до 22-26 С, на поверхности почвы - до 40-45 С, в отдельные дни - до 48-49 С. В четвертой декаде максимальная температура воздуха повышалась до 25-27 С, а 21 и 22 августа отмечена самая высокая температура за месяц — 30,2 и 31,2 С. С 2 августа произошло значительное похолодание, среднесуточная температура воздуха понизилась до 14-17С. В среднем за месяц температура воздуха составила 19,3 С, что на 1,0С выше среднемноголетних значений (18,3 С).
Осадков за август месяц выпало 28,0 мм, что на 41,3 мм ниже нормы (69,3 мм). Из них 21,3 мм выпало в первой декаде. В течение второй и третьей декад они выпадали в незначительных количествах и слабой интенсивности. ГТК за вторую и третью декады составил 0,2, за месяц - 0,5. Клубнеобразование у картофеля проходило при хорошей теплообеспеченности и недостатке влаги. Сумма эффективных температур на конец месяца оказалась равной 1862,3С, активных - 2488,2С. В первой декаде сентября среднедекадная температура воздуха находилась в пределах нормы (14,5С), но во второй декаде значительно похолодало. Среднесуточная температура воздуха опустилась до 7-9С, среднедекадная составила 9,6С, при норме 12,8С, 17 сентября отмечен первый осенний заморозок на поверхности почвы, который составил 1С. Осадков за первую и вторую декады выпало соответственно 36,6 и 26,5 мм при норме 19,4 и 18,4 мм. Создались благоприятные условия для сева озимых культур. К концу второй декады был убран картофель.
Агрометеорологические условия вегетационного периода 2002 года
Вегетационный период 2000 года характеризуется ранней весной с возвратом холодов в мае. Начало весны отмечено 22 марта с окончательным переходом среднесуточной температуры воздуха через 0С в сторону повышения, а 3 апреля полностью сошел с полей снег. Озимые культуры вышли из зимовки ослабленными и были поражены снежной плесенью. 10 апреля произошел переход температуры воздуха через +5 С, возобновилась вегетация озимых. Весеннее развитие они начали при достаточной теплообеспеченности и оптимальных запасах влаги. Уже 12 апреля был отмечен переход температуры воздуха через +10 С, а 19.04 - через + 15 С в сторону повышения. Накопление тепла шло с опережением обычных сроков на 15-20 дней. К концу второй декады апреля сумма эффективных температур составила 124 С, а на конец апреля - 257,7 С, активных - 318,3 С. Среднемесячная температура воздуха оказалась равной 13,6 С, что на 6,8 С выше среднемноголетних значений.
Рано установившаяся теплая погода и высокие темпы накопления тепла способствовали раннему севу и развитию сельскохозяйственных культур. 17 апреля были посеяны яровые зерновые, овес, а 28 апреля отмечены их полные всходы. У озимой ржи до мая месяца продолжалось кущение.
В апреле выпало 43,4 мм осадков (табл. 2), но в основном это были осадки первой декады (23,9 мм). В течение второй и третьей декады осадки выпадали незначительной интенсивности и при повышенном термическом режиме 3 декады запасы продуктивной влаги в почве к концу апреля составили 14,2 мм. Растения начали испытывать недостаток влаги, а при резком похолодании в мае и недостаток тепла. Среднесуточная температура воздуха в первые три дня мая понизилась до 6-10 С, а в ночные часы отмечались заморозки до -1,6-2,3 С. На поверхности почвы заморозки интенсивностью -5-6 С наблюдались в течение всей первой декады. В это время у озимой ржи отмечен выход в трубку. Заморозки на поверхности почвы до -3 С отмечались 13, 15 и 17 мая. В воздухе последний заморозок отмечен 13 мая интенсивностью -1,4 С. Но благодаря повышенному температурному режиму 3-й декады мая (среднесуточные температуры составляли 23-24 С) среднемесячная температура воздуха оказалась на 0,4С выше нормы и составила 15,0С. Сумма эффективных температур на конец месяца равна 566,8 С, активных - 737,7 С, превышая среднемноголетние значения. В течение всего мая растения остро ощущали недостаток влаги. Всего за месяц выпало 43,1 мм, из них 39,9 мм в конце третьей декады. Запасы продуктивной влаги в пахотном горизонте на конец второй декады составили 9 мм. ГТК за первую и вторую декады были равны 0,0 и 0,2. 18-20 мая, у яровых культур отмечено кущение, у озимой ржи 24-25 мая -колошение. У картофеля в третьей декаде появились всходы.
В июне рост и развитие сельскохозяйственных культур осуществлялись при неустойчивой погоде с частыми сменами похолоданий и потеплений и незначительными осадками.
В периоды потеплений (3-7/VI, 23-26/VI) среднесуточная температура воздуха повышалась до 20-26С, максимальная - до 28-30 С, на поверхности почвы - до 48-55С. В остальное время среднесуточная температура воздуха находилась в пределах 15-18С, в наиболее прохладные дни (16-22/VI) понижалась до 11-13С, минимальная - до 5-7С. У озимых культур вначале июля наблюдалось цветение, у яровых (овса) отмечено выметывание метелки. Налив зерна проходил в очень напряженных условиях. За месяц выпало всего 19,4 мм (норма 69,4 мм), только 16/VI прошел дождь интенсивностью 9,3 мм. В основном дожди были интенсивные и слабой интенсивности - от 0,0 до 2,2 мм. Запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы были недостаточными и составляли 5-7 мм. Отмечалась почвенная засуха. 8 и 10 июля прошли дожди интенсивностью 35,4 и 67,8 мм, а всего за первую декаду июля выпало 128,1 мм при норме 27,5 мм. Сумма осадков за месяц составила 215,9 мм (норма 77,1 мм).
Температурный режим в июле был несколько ниже нормы, особенно в первой и второй декадах. В целом же за месяц средняя температура воздуха составила 19,3С, что только ниже среднемноголетних значений (19,5 С). На конец июля сумма эффективных температур составила - 1414,0 С, активных - 1890,4 С, что на 5-6 дней опережает норму.
Клубнеобразование у картофеля проходило при оптимальных влагозапасах и умеренной теплообеспеченности. У озимых задержалось созревание зерна, появился подгон. В августе погодные условия значительно улучшились, как для созревания зерновых, так и для их уборки. Среднесуточная температура воздуха в первой декаде августа находилась в пределах 18-20 С, в наиболее прохладные дни (9,10/VIII) понижалась до 16-17 С. В дневные часы воздух прогревался до 22-26 С, на поверхности почвы - до 40-45 С, в отдельные дни - до 48-49 С. В четвертой декаде максимальная температура воздуха повышалась до 25-27 С, а 21 и 22 августа отмечена самая высокая температура за месяц — 30,2 и 31,2 С. С 2 августа произошло значительное похолодание, среднесуточная температура воздуха понизилась до 14-17С. В среднем за месяц температура воздуха составила 19,3 С, что на 1,0С выше среднемноголетних значений (18,3 С).
Осадков за август месяц выпало 28,0 мм, что на 41,3 мм ниже нормы (69,3 мм). Из них 21,3 мм выпало в первой декаде. В течение второй и третьей декад они выпадали в незначительных количествах и слабой интенсивности. ГТК за вторую и третью декады составил 0,2, за месяц - 0,5. Клубнеобразование у картофеля проходило при хорошей теплообеспеченности и недостатке влаги. Сумма эффективных температур на конец месяца оказалась равной 1862,3С, активных - 2488,2С. В первой декаде сентября среднедекадная температура воздуха находилась в пределах нормы (14,5С), но во второй декаде значительно похолодало. Среднесуточная температура воздуха опустилась до 7-9С, среднедекадная составила 9,6С, при норме 12,8С, 17 сентября отмечен первый осенний заморозок на поверхности почвы, который составил 1С. Осадков за первую и вторую декады выпало соответственно 36,6 и 26,5 мм при норме 19,4 и 18,4 мм. Создались благоприятные условия для сева озимых культур. К концу второй декады был убран картофель.
Продуктивность севооборота
Основным показателем продуктивности севооборота является величина всей продукции (основной и побочной), получаемой ежегодно с одного гектара севооборотной площади, выраженная в зерновых или кормовых единицах. Так же, как и на урожайность культур, значительное влияние на продуктивность севооборота оказали климатические условия трех лет исследований (табл. 9). В более благоприятном по климатическим условиям 2001 году была получена продуктивность в полтора раза больше, чем в умеренном 2000 и почти в два раза больше, чем в засушливом 2002 году (прил. 15, 16, 17). Исключение составил вариант с внесением 80 т/га навоза, где эта разница выражена менее контрастно. В исследуемом севообороте наибольшая продуктивность была получена в вариантах с сочетанием органических и минеральных удобрений и с оптимальной и повышенной дозами NPK, обработанных пестицидами (36,5; 34,4 и 36,6 ц з.е./га), что в 2,2-2,3 раза больше, чем в контроле. Обработка культур пестицидами способствовала резкому увеличению продуктивности в варианте с сочетанием навоза и минеральных удобрений (на 8,6 ц/га з. е. по сравнению с аналогичным вариантом без пестицидов), что объясняется более эффективной нейтрализацией воздействия в этом варианте сорняков, вредителей и болезней. Под действием пестицидов наблюдалось повышение эффективности использования минеральных удобрений. Следует отметить, что прибавка продуктивности от пестицидов была получена за счет овса, люпина и озимой ржи; на картофеле она была незначительна. Средние за три года прибавки продуктивности к контролю показывают, что в вариантах без применения пестицидов наиболее благоприятным для растений было внесение оптимальной (N400P200K480) и повышенной (N600P300K720) доз минеральных удобрений. Однако, ожидаемого эффекта от повышенной дозы минеральных удобрений мы не получили. В данном разделе проведена оценка основных показателей качества сельскохозяйственной продукции по средним трехлетним данным. Исследуемая схема опыта позволяет выявить корреляционную зависимость качественных показателей от систем минеральных удобрений.
В работе проведен регрессионный анализ влияния минеральных удобрений на 117 содержание в продукции нитратов и Cs, так как их количество регламентируется жесткими требованиями СанПиН 2.23.2 1078-01 иКУ-94. Товарность клубней картофеля в опыте в целом была невысокой, она колебалась по вариантам в пределах 38 - 62 % (табл. 10). Внесение удобрений существенно повышало товарность клубней по отношению к контролю. Самый высокий выход товарных клубней отмечен в варианте с внесением повышенной дозы минеральных удобрений (N225P90K270) + пестициды - 62 %. Содержание крахмала в клубнях картофеля под влиянием удобрений увеличивалось. Гораздо большее влияние на этот показатель оказывали погодные условия (прил. 18,19, 20). В засушливом 2002 году крахмалистость картофеля была почти в два раза выше, чем в достаточном по увлажнению 2001. Накопление в сельскохозяйственной продукции избыточного количества нитратного и нитритного азота, оказывающего вредное влияние на здоровье человека и животных, является важным негативным фактором современного земледелия. Основная причина токсичности нитратов связана с образованием из них нитрозоаминов, которые являются ядовитыми веществами. В настоящее время уровень ПДК нитратов в клубнях сырого картофеля для продовольственных целей установлен в количестве 250 мг/кг (Нормативные документы..., 1988) и 300 мг/кг в кормовом картофеле (утверждено Главным управлением ветеринарии, Макарцев, 1999). Содержание нитратов в клубнях картофеля заметно увеличивалось при внесении удобрений (в 1,9 - 5,1 раза). В вариантах с внесением оптимальных и повышенных доз NPK содержание нитратов превышало ПДК для продовольственного картофеля на 2-25 мг/кг, чему в основном способствовали азотные удобрения (Покровская, 1984, Кузина и др., 1985). Обработка картофеля пестицидами достоверного влияния на содержание нитратов в клубнях не оказала. Вся продукция, полученная в опыте, является пригодной для использования в кормовых целях. Значительное влияние на уровень нитратов в продукции оказали климатические условия. В неблагоприятном 2002 году их содержание колебалось в пределах 67-415 мг/кг, а при достаточном увлажнении 2001 года клубни картофеля содержали 42-198 мг/кг нитратов. По содержанию цезия-137 урожай клубней картофеля, соответствовал жестким требованиям СанПиН 2.23.2 1078-01 (120 Бк/кг) во всех вариантах. Применяемые системы удобрений понижали содержание Cs в продукции в 2 - 3,3 раза. Наибольшим, по отношению к контролю, снижение было в вариантах с повышенной дозой минеральных удобрений, как при обработке пестицидами (в 3,1 раза), так и без них (в 3,3 раза). Следует отметить, что в варианте с внесением 80 т/га навоза содержание цезия-137 в клубнях понизилось в 2,1 раза, даже, несмотря на то, что с одной тонной навоза в почву вносили 350-780 кБк изотопа. Это объясняется тем, что увеличение урожайности, отмеченное в этом варианте (в 1,6 раза) приводит к увеличению суммарного выноса радионуклида с единицы площади и уменьшает содержание его в единице урожая, что подтверждается литературными данными (Белоус, 2000; 2002; 2003; Воробьев, 2002). Исследуемая схема опыта позволяет выявить корреляционную зависимость качественных показателей от систем минеральных удобрений. При анализе влияния доз NPK на содержание в продукции цезия-137 и нитратов были получены следующие уравнения регрессии: Полученные корреляционные отношения указывают на тесную функциональную зависимость исследуемых показателей качества от дозы NPK. На основании уравнения регрессии для цезия-137 была рассчитана доза удобрений, позволяющая получить его минимальное содержание в продукции, она составила 2,5 NPK (если за 1 NPK взять РзоКод)- При превышении этого уровня минеральных удобрений содержание 137Cs в клубнях начинает увеличиваться. Это объясняется разным влиянием азотных, фосфорных и калийных удобрений. При увеличении дозы калия под картофель выше 225 кг д.в. на гектар ослабевает его понижающее на содержание Cs в клубнях, действие. Азотные удобрения способствуют накоплению цезия-137 (Белоус, 1994; Белоус, 2000) и в дозе свыше Nigs они оказывают более сильное влияние, чем калийные.
Экотоксикологическая оценка применения пестицидов
Расчет агроэкотоксикологического индекса (АЭТИ) позволяет определить степень опасности средств химической защиты растений для экологической обстановки, параллельно с ним рассчитывается прогнозируемое загрязнение (Пр) применяемых и планируемых к применению пестицидов на гектар каждой культуры и севооборота в целом. При планировании ассортимента средств химической защиты растений следует добиваться как можно меньших значений АЭТИ. Экологическцю ситуацию считают практически безопасной, если АЭТИ меньше 1, при этом пестицидная нагрузка (Пр) не должна превышать 4 усл. кг/га (Зинченко, 1991). По величине АЭТИ пестициды относят к следующим группам: 0 - 1 -малоопасные, 1 - 4 - среднеопасные, 5 - 7 - повышенной опасности, 8 — 10 — высокоопасные. Предложенный В.А.Зинченко (1991) метод расчета интегрального агроэкотоксикологического индекса (табл. 17) и прогнозируемого загрязнения (Пр) учитывает основные гигиенические показатели пестицидов, определяет среднюю взвешенную степень опасности (Св) используемого ассортимента и экотоксикологическую дозу (Д экт), учитывает самоочищающую способность почвы (И со). Экотоксикологическая ситуация агрофитоценоза является малоопасной. Рассчитанные на 1 га севооборотной площади интегральный АЭТИ и Пр по вариантам, где проводилась фоновая обработка пестицидами составили 0,009 и 0,78 соответственно. В вариантах с интенсивной химической защитой растений величина исследуемых показателей была равна 0,047 и 1,51. Хотя интегральный АЭТИ характеризует экотоксикологическую ситуацию агрофитоценоза как малоопасную и относится к категории со значениями от 0 до 1, вариабельность АЭТИ очень значительная и находится в пределах от 0,004 до 0,468, т.е. изменяется более чем в 100 раз, что позволяет выбирать наименее опасные сочетания пестицидов. Так, если на посадках картофеля ограничиться только фоновыми обработками пестицидов, то АЭТИ в вариантах с интенсивной химической защитой растений снизится с 0,047 до 0,043 или на 9%.
Определение содержания остаточных количеств пестицидов в продукции картофеля (Актара, Раундап, Зенкор, Ридом ил), овса (Диален, Байлетон, Децис) и озимой ржи (Диален, Байлетон, Децис, Кампозан) не показало их наличия (по данным межрайонной радиологической лаборатории, расположенной в городе Новозыбкове, полученным в 2000 году). 6. Энергетическая оценка технологий возделывания культур В данной главе представлена краткая энергетическая оценка трехлетних данных, без анализа некоторых полученных промежуточных результатов. При ее написании пришлось столкнуться с такой проблемой, как разнообразие энергетических эквивалентов ресурсов и живого труда, дающееся разными авторами. При расчете такого показателя, как коэффициент энергетической эффективности (Кээ) выбор используемых эквивалентов имеет очень важное значение. На примере данного опыта можно показать, что, подставляя в расчеты минимальные или максимальные энергетические эквиваленты, взятые из различных источников на технику, ГСМ и электроэнергию, живой труд, удобрения и пестициды, при сохранении технологий возделывания культур и проводя расчет по неопубликованной методике ВНИИА, можно получить существенно отличающиеся Кээ. Например: в среднем за 2000 - 2002 годы на картофеле при минимальных эквивалентах Кээ по вариантам колебался от 0,28 до 0,44, по максимальным - он составил: 0,11 - 0,19 соответственно. На овсе при минимальных эквивалентах был получен Кээ равный 1,01 - 4,02, в зависимости от вариантов, при максимальных - 0,47 - 1,89. Подобная ситуация наблюдалась на люпине и озимой ржи. Нами в расчетах были использованы энергетические эквиваленты ресурсов и живого труда по Миндрину (1997), пестицидов - по Гончарову (1999), как наиболее обоснованные (Цимбалист и др., 2003). В таблице 18 показаны средние трехлетние данные суммарных затрат энергии на гектар площади возделываемых культур. Сравнивая между собой контрольные варианты можно отметить, что из всех четырех культур наиболее энергоемким оказался картофель (около 80 % от суммы всех культур), что можно объяснить во первых: энергоемкостью самой технологии возделывания, то есть большим количеством технологических операций; во вторых: высокими затратами на производство посадочного материала, что в свою очередь связано с низкой урожайностью.
