Эффективность систем удобрения при улучшении радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий Сердюков Александр Петрович

Содержание к диссертации

Введение

1 Значение и современное состояние естественных кормовых угодий 1 3

1.1 Кормопроизводство – важнейшее направление в экономике сельского хозяйства России 1. 3

1.2 Состояние плодородия почв кормовых угодий Брянской области .1 9

1.3 Состояние и динамика радиационной обстановки на почвах сельскохозяйственных угодий по районам Брянской области 2 5

2 Агроклиматические ресурсы 31

2.1 Физико-географическая характеристика территории 33

2.2 Климат по сезонам 34

2.3 Агроклиматическая характеристика вегетационного периода 40

2.4 Зависимость урожайности и качества продукции кормовых угодий от агроклиматических показателей 43

3 Действие систем удобрения на урожайность улучшенных естественных кормовых угодий .52

3.1 Действие систем удобрения при поверхностном улучшении естественных кормовых угодий 53

3.2 Действие систем удобрения при коренном улучшении естественных кормовых угодий 57

3.3 Зависимость урожайности от систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий 61

4 Действие систем удобрения на миграцию 137cs по пищевой цепи

4.1 Действие систем удобрения на миграцию 137Cs по пищевой цепи при пастбищном использовании улучшенных естественных кормовых угодий 6. 9

4.2 Действие систем удобрения на миграцию 137Cs по пищевой цепи при сенокосном использовании улучшенных естественных кормовых угодий .81

4.3 Зависимость удельной активности 137Cs корма от систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий з

5 Действие систем удобрения на свойства почв при улучшеннии радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий 1 01

6 Агроэкономическая эффективность систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий

6.1 Агрономическая эффективность систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий 1. 10

6.2 Экономическая эффективность систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий 1. 12

Заключение 115

Список литературы

• Состояние плодородия почв кормовых угодий Брянской области
• Агроклиматическая характеристика вегетационного периода
• Действие систем удобрения при коренном улучшении естественных кормовых угодий
• Действие систем удобрения на миграцию 137Cs по пищевой цепи при сенокосном использовании улучшенных естественных кормовых угодий

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Естественные кормовые угодья в Брянской области являются кормовым базисом животноводства, и располагаются на территории в 550 тыс. га, при этом основная их часть загрязнена в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС долгоживущими искусственными радионуклидами. В результате чего возникает риск получения грубых и сочных кормов для молочного и мясного скотоводства с удельной активностью радионуклидов выше существующих нормативов. Одним из главных приемов снижения миграции ¹³⁷Cs из почвы в растения и далее по пищевой цепи является внесение минеральных удобрений, с преобладанием в составе калийных. Однако повышая урожайность сенокосов и пастбищ за счет азотных удобрений, происходит увеличение накопления ¹³⁷Cs растениями. Поэтому возникает необходимость в создании и обосновании систем удобрения при поверхностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий, при которых возможно получать высокие урожаи многолетних мятликовых трав с удельной активностью корма соответствующего действующему нормативу.

Степень её разработанности. В настоящее время в нашей стране и ближнем зарубежье накоплен определенный положительный опыт по изучению миграции ¹³⁷Cs в почве и трансформации его в трофических цепях, а также применению мероприятий, позволяющих снизить накопление радионуклидов в первичной продукции экосистем. Однако многие теоретические и практические аспекты ведения сельскохозяйственного производства требуют дальнейшего совершенствования, особенно это актуально в связи с наступлением периода полураспада ¹³⁷Cs выпавшего в результате аварии на ЧАЭС.

Также, остается не до конца изучено действие климатических, почвенных условий и антропогенного воздействия на механизмы перехода радионуклида в первичную продукцию естественных кормовых угодий. Проблема состоит в том, что необходимо изучить действие тех или иных компонентов среды и разработать комплекс реабилитационных приемов для конкретных почвенно-климатических условий зоны радиоактивного загрязнения, обеспечивающих адаптацию естественных кормовых угодий для ведения хозяйственной деятельности и рекреации данных территорий.

В отдаленный период после аварии на ЧАЭС остается важнейшая проблема
оптимизации использования реабилитационных мероприятий для луговых
экосистем. Главным из путей решения этой проблемы является научное
обоснование действия тех или иных компонентов на миграцию радионуклида
по трофическим цепям. Разработка теоретических основ рационального
применения пойменных угодий является одним из актуальных и

перспективных направлений в исследованиях.

Цели и задачи. Изучение действия систем удобрения при улучшении радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий на урожайность и качество продукции лугового кормопроизводства, и обеспечение расширенного воспроизводства почвенного плодородия аллювиальных почв.

Для выполнения поставленных целей решали следующие задачи:

1. Оценить роль агроклиматических условий при возделывании многолетних
мятликовых трав в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды.

2. Установить наиболее эффективные системы удобрения при поверх
ностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий на урожай
ность сеянной мятликовой травосмеси.

1. Выявить оптимальные системы удобрения при поверхностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий, способствующие максимальному снижению содержания ¹³⁷Cs в зеленой массе и сене многолетних трав.

2. Изучить действие систем удобрения при поверхностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий на миграцию ¹³⁷Cs по трофической цепи.

5. Установить роль систем удобрения при поверхностном и коренном
улучшении естественных кормовых угодий в расширенном воспроизводстве
почвенного плодородия аллювиальной почвы.

6. Определить агрономическую и экономическую эффективность систем удоб
рения при поверхностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий.

Научная новизна. Впервые в отдаленный период в обстановке радиоактивного загрязнения естественных кормовых угодий изучена роль агроклиматических условий на урожайность многолетних мятликовых трав и удельной активности ¹³⁷Cs корма. Обоснованы действия систем удобрения при поверхностном и коренном улучшении по снижению миграции ¹³⁷Cs по пищевой цепи. А также роль систем удобрения при улучшении радиоактивно загрязненных кормовых угодий в изменении почвенных характеристик аллювиальной почвы.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные экспериментальные результаты позволили определить критерии и показатели эффективности систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий направленные на увеличение продуктивности угодий и снижения содержания ¹³⁷Cs в продукции кормопроизводства. Представлена оценка роли систем удобрения в снижении удельной активности ¹³⁷Cs корма, послужила основой для разработки и внедрения рекомендаций по применению минеральных удобрений в условиях радиоактивного загрязнения при поверхностном или коренном улучшении естественных кормовых угодий.

Методология и методы исследования. Методологический подход оценки эффективности систем удобрения в реабилитации улучшенных естественных кормовых угодий включал выбор критериев и обоснование приемов повышение продуктивности и снижения содержания ¹³⁷Cs в сочных и грубых кормах.

Работа выполнена в 2012-2015 гг. на кафедре агрохимии, почвоведения и экологии Брянского ГАУ.

Исследования проводили на лугу центральной поймы р. Ипуть Новозыбков-ского района, Брянской области в долголетнем факториальном опыте, заложенном в 1994 году. В 2008 году было проведено перезалужение опытного участка.

Почва опытного участка аллювиальная луговая, песчаная, мощность гумусового горизонта 17-18 см, с глубины 40 см глеевый горизонт. Плотность загрязнения опытного участка ¹³⁷Cs составила 559-867 кБк/м2.

Агрохимическая характеристика почвы: рН_КСl – 5,2-5,6, гидролитическая кислотность – 2,4-2,6 мг-экв. на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований – 11,8-13,4 мг-экв. на 100 г почвы, содержание гумуса – 3,08-3,33% (по Тю-

рину), подвижного фосфора – 106-244 мг/кг, обменного калия – 89-120 мг/кг (по Кирсанову).

Системы обработки почвы включали поверхностное (обработка дернины гербицидом раундап (5 л/га) и коренное улучшение (вспашка обычным плугом) после чего проводили посев мятликовой травосмеси в составе: овсяница луговая - 6 кг/га, лисохвост луговой – 5 кг/га, двукисточник тростниковый – 7 кг/га.

Схема опыта включает следующие системы удобрения: 1. Контроль; 2. Р60К90; 3. N90Р60К90; 4. N90Р60К120; 5. N90Р60К150; 6. Р60К120; 7. N120Р60К120; 8. N120Р60К150; 9. N120Р60К180.

Применяли аммиачную селитру, простой гранулированный суперфосфат, калий хлористый. Удобрения вносили ежегодно: азотные и калийные в два приема (половина расчетной дозы под первый укос, вторая половина – под второй укос), а фосфорные полной дозой в один прием под первый укос.

Площадь посевной делянки 63 м², повторность вариантов опыта трехкратная.

Луговой опыт заложен в соответствии с «Программой и методикой исследований в Географической сети опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии» (1990) и «Методикой опытов на сенокосах и пастбищах» (1971).

Метеорологические условия в период вегетации растений представлены по данным метеостанции Новозыбковской опытной станции ВНИИ люпина.

Учет урожая зеленой массы проводили сплошным поделяночным методом путем скашивания травостоя косилкой Е-302 и последующего взвешивания на весах. Первый укос проводили в середине июня, второй – в конце августа. Урожайность сена определяли путем высушивания зеленой массы с 1 м² до воздушно-сухого состояния, определением в ней содержания сухого вещества с последующим пересчетом урожая на сено.

Удельную активность ¹³⁷Cs в исследуемых растительных образцах определяли на комплексе универсальном спектрометрическом УКС «Гамма Плюс» (Россия), аппаратурная ошибка измерений не превышала 30% (Методические указания по определению…, 1985).

Полученные данные подвергали статистической обработке c использованием компьютерного программного обеспечения Excel 7.0 и Statistic 7.0.

Вынос ¹³⁷Cs с урожаем рассчитывали как произведение урожайности зеленой массы или сена многолетних мятликовых трав на удельную активность ¹³⁷Cs в зеленой массе или сене.

Кратность снижения ¹³⁷Cs рассчитывали как отношение удельной активности ¹³⁷Cs в кормах, выращенных без применения систем удобрения, к удельной активности ¹³⁷Cs в кормах, полученных с применением систем удобрений.

Удельную активность молока и мяса рассчитывали через произведение суточного поступления корма (зеленая масса 50 кг, сена 5 кг), удельной активности корма и равновесного коэффициента перехода радионуклида в продукцию животноводства.

Величину дозы внутреннего облучения, получаемой за счет молока и мяса, рассчитывали согласно методическим указаниям (Фокин и др., 2011). По-

требление молока и молочных изделий в пересчете на молоко в год принимали равными 200.8 л, мяса – 31.4 кг согласно закону Брянской области от 08.06.2001 № 45-З “О потребительской корзине в Брянской области”.

Агрохимический анализ почвы проводили по общепринятым методикам (Практикум по агрохимии, 2001).

Экономическую эффективность систем удобрения рассчитывали по методике института почвоведения и агрохимии г. Минск (2010) на основе типовых технологических карт.

Положения, выносимые на защиту:

1. Роль агроклиматических условий в производстве кормов на радиоактивно загрязнённых естественных кормовых угодьях.

2. Значение систем удобрения в повышении продуктивности улучшенных естественных кормовых угодий.

3. Зависимость систем удобрения на переход ¹³⁷Cs из почвы в растении и далее по трофической цепи.

4. Системы удобрения в воспроизводстве почвенного плодородия аллювиальной почвы.

5. Эффективность систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий.

Степень достоверности и апробация результатов. Изучение действия систем удобрения при улучшении естественных кормовых угодий проводились согласно утвержденной на кафедре агрохимии, почвоведения и экологии и Ученом Совете АЭИ Брянского ГАУ программы исследований. В соответствии, с которой в период с 2013 по 2015 года были проведены исследования с использованием современных методов при необходимом количестве наблюдений. Полученные результаты, и сделанные на их основе выводы и рекомендации, выраженные в диссертации, основываются на убедительных экспериментальных данных, изображенными в рисунках и представленными в табличном материале. Толкование полученных результатов происходило с применением статистической обработки информации и её анализа.

Основные положения работы были доложены и обсуждены: на XI Международной научной конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (г. Брянск, 2014 г.); на 49-й Международной научной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов (ВНИИА) «Агроэкологические основы применения удобрений в современном земледелии» (г. Москва, 2015 г.); на Международной научно-практической конференции «Воспроизводство плодородия почв и их охрана в условиях современного земледелия» (г. Минск, 2015 г.); на XII Международной научной конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (г. Брянск, 2015 г.); на Международной научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и инновации – 2015» (г. Горки, 2015 г.).

Основные результаты и содержание работы представлены в 10 научных изданиях, сборниках и материалах докладов представленных на российских и международных конференциях, в том числе в 3-х статьях (Агрохимический вестник, 2015, № 2, С. 22-24; Кормопроизводство, 2015, №6, С. 13-18; До-

стижения науки и техники АПК, 2016, № 4, С. 45-49) рецензируемых журналах из перечня изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 169 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения. Содержит 27 таблиц, 14 рисунков и 24 приложения. Список литературы включает 187 наименований, в том числе 9 иностранных источника.

Автор выражает благодарность научного руководителя профессора Белоуса Н.М. за постоянную помощь в работе, ценные советы и замечания, профессоров Харкевич Л.П., Шаповалова В.Ф. за помощь в проведении эксперимента, а также коллектив и руководителя Коренева В.Б. Новозыбковской сельскохозяйственной опытной станции за помощь в работе.

Состояние плодородия почв кормовых угодий Брянской области

Производство кормов занимает одну из главных ролей в сельскохозяйственной экономике. Оно помогает решить многие некоторые проблемы в сельском хозяйстве, так животноводство обеспечивает кормами, растениеводство дает возможность повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет внедрения эффективных севооборотов, почвоведению и земледелию возможность повышать плодородия почв. Все это, а также экологию, охрану окружающей среды, рациональное природопользование кормопроизводство объединяет в единое целое. Обеспечивая эффективное и устойчивое ведение сельского хозяйства области, края, всей России. От внедрения в кормопроизводство научно-технических достижений зависит продовольственная безопасность страны (Кормопроизводство: системообразующая роль…, 2002; Косолапов, 2009; Косолапов и др., 2009; Трофимов и др., 2011; Чирков и др., 2012; Дронов и др., 2013; Бельченко и др., 2015).

В настоящее время главная причина слабых показателей в мясном или молочном животноводстве это слабая кормовая база, характеризующаяся низкой продуктивностью кормовых угодий и низким качеством кормов. Так суммарный объем производство грубых и сочных кормов за 20 лет снизился в 4 раза, в последние пять лет на 20% (Кутузов, 2007; Косолапов, 2008; Косолапов и др., 2008; Косолапов и др., 2011; Трофимов и др., 2011; Дьяченко и др., 2014) .

Качество сена, силоса и сенажа тормозит развитие высокопродуктивного молочного и мясного животноводства. Так около 50% кормов кондиционные, с I и II классом качества. Главный недостаток объемистых кормов это низкое содержание протеина. Так в сене его содержание не превышает 10%, в сенаже – 12%, что существенно ниже нормы. Общий дефицит протеина в кормах составляет более 1,8 млн. т, в том числе в объемистых – 1068 тыс. т, в концентратах – 750 тыс. т. Все это приводит к перерасходу объемистых кормов и концентратов на 30–50% (Ко-солапов, 2008; Чирков и др., 2013).

Главными причинами снижения объемов производства кормов с ухудшением их качества является, низкая обеспеченность отросли материально-техническими средствами, сокращение внесение минеральных удобрений и применение средств защиты растения, развал системы селекции и семеноводства многолетних и однолетних трав, развитие водной и ветровой эрозии, прекращение мелиорационных мероприятий на кормовых угодьях, старые технологии заготовки и хранения кормов (Косолапов и др., 2009; Чирков, Ларетин, 2012; Дьяченко и др., 2015).

Устойчивое развитие отечественного скотоводства невозможно без развития кормовой базы в разных регионах страны. Потому что самая затратная статья животноводства это корма. В структуре затрат они составляют около 50% при производстве продукции животноводства. Снижение этой доли вполне реальная задача, которая сделает животноводство более рентабельным.

Создание устойчивой кормовой базы для животноводства неразрывно связано с необходимостью расширения производство кормов за счет изменения структуры севооборотов и созданием культурных сенокосов и пастбищ, а также решением вопросов организационных вопросов по заготовке, хранению и использованию кормов (Трофимов и др., 2009; Трофимов и др., 2010; Дьяченко и др., 2016).

Большие изменения произошли за последние годы в животноводстве России. Происходит процесс снижения поголовье КРС, хотя в России традиционно сложилось отношение к корове как к кормилице. С сокращением поголовья скота, закрытием молочно-товарных ферм начинает умирать деревня. Только рост поголовья скота во всех типах хозяйств будет означать ее возрождение.

Российская Федерация ощущает необходимость в собственном производстве молока и мяса. Однако на современном этапе развития сельского хозяйства наблюдается снижение поголовье скота, необоснованное повышение посевных площадей экономически эффективными культурами (пшеница, кукуруза, подсолнечник), что ведет не только к деградации сельскохозяйственных земель, но и снижению рабочих мест. Вследствие чего происходит обезлюдивание сельскохозяйственных поселений. При этом наша страна располагает дешевыми, большими территориями, занимающими луга и пастбища, которые дают основной корм для молочного и мясного скотоводства, однако эти территории даже в половинном объеме не используются. Практически все средства, материальные и трудовые ресурсы используются для получения зерна и белка на пашне. В результате чего производства мяса и молока не конкурентно способно из-за высоких затрат на него (Косолапов, 2010; Косолапов и др., 2012; Чирков и др., 2015).

Ухудшение материально-технического обеспечения, снижение финансирования, недостаток квалифицированных кадров, диспаритет цен привели к дестабилизации сельскохозяйственных предприятий, результатом чего стало массовое сокращение обрабатываемых земель и кормовых угодий.

Состояние обширных площадей пашни и кормовые угодья, в создание которых был вложен труд многих поколений, деградирует, превращается в пустоши, зарастают кустарниками и лесом. При улучшении природных кормовых угодий и залужении неиспользуемой пашни в целях производства объемистых кормов для мясного и откормочного скота возможно повышение продуктивности сенокосов и пастбищ в 3-5 раз и более и получение дешевого высококачественного корма, богатого энергией, белком и витаминами (Косолапов, Трофимов, 2011; Трофимова, кулаков, 2012).

Научное обеспечение лугопастбищного хозяйства России направлено на теоретическое обоснование и разработку доступных ресурсо- и энергосберегающих технологий и систем ведения хозяйства, базирующихся на многостороннем использовании фактора биологизации и внутрихозяйственных ресурсов. Современные отечественные разработки технологий улучшения сенокосов и пастбищ обладают большим потенциалом, не реализованным в масштабе страны, апробированным только в отдельных хозяйствах. Следует подчеркнуть, что эффект перспективных практических разработок в луговодстве на 80-90% и более достигается за счет использования природных возобновляемых ресурсов (Косолапов и др., 2012).

Агроклиматическая характеристика вегетационного периода

Проблема оценки зависимости сельского хозяйства от глобального изменения климата сложна в том отношении, что для ее разрешения необходимо знать, с одной стороны, по какому направлению пойдет это изменение, а с другой – каким образом, и на какой методологической основе учитывать это изменение в прогнозе развития сельского хозяйства (Будыко, 1974; Ветров, 2015; Оганесян, Орлова, 2016).

При изменении климата, росте содержания СО2 на 20% и тропосферного озона на 30%, но при оптимизации почвенных условий урожайность сельскохозяйственных культур в обоих случаях потепления возрастает (при аридном потеплении – на 67-99%, при гумидном – на 136-144%) (Сиротенко, 1981; Гуляев, 1986).

В соответствии с общими представлениями о климате как о случайном ансамбле погодных реализаций доказано, что данную проблему следует рассматривать с позиции статистических решений. Разработана общая схема сравнительного анализа конкурирующих хозяйственных альтернатив, предлагаемых к применению в конкретных климатических условиях. В качестве одного из практических приложений предложенного подхода рассматривается вопрос о влиянии предполагаемых изменений климата на эффективность различных технологий проведения азотных подкормок. К этой же группе вопросов можно отнести работы по агрометеорологическому прогнозу урожайности пастбищ и агрометеорологической обстановки проведения на них фитомелиоративных мероприятий. Разработана эмпирическая модель технологических трендов урожайности сельскохозяйственных культур и оценено влияние агротехнических факторов на урожайность в основных зернопроизводящих регионах страны и мира (Будыко, 1971; Жуковский и др., 1992; Русакова, 2004).

Установлено, что сельскохозяйственные культуры весьма по-разному реагируют на климатические изменения в зависимости от видов и сортов, характеристик почв, уровня минерального питания, наличия вредителей и патогенных организмов, прямых воздействий двуокиси углерода, а также взаимодействия между концентрацией СО2, температуры воздуха и условий увлажнения (Коренев и др., 2015).

Даже если повышение атмосферного содержания СО2 может стимулировать продуктивность культур, подобная выгода далеко не всегда компенсирует отрицательные эффекты чрезмерной жары и засухи или усиливающегося влияния других неблагоприятных погодных и климатических факторов (Корзухин, 2015).

Между тем, степень уязвимости сельского хозяйства в разных регионах мира к негативным проявлениям изменений климата различна. С одной стороны, она определяется характером, величиной и скоростью региональных климатических вариаций. С другой – способностью государств противостоять потенциальному ущербу от воздействия ожидаемых климатических изменений, включая изменчивость климата и его экстремальные явления (Будыко, 1980; 1993).

Такое положение приводит к необходимости адаптации к изменяющимся климатическим условиям для того, чтобы смягчить ряд нежелательных для хозяйственной деятельности последствий или использовать преимущества от повышения температурного фона в определённых широтных зонах для развития сельскохозяйственного производства.

Для оценки потенциального воздействия экстремальных факторов при изменяющихся климатических условиях большое значение приобретает моделирование продукционного процесса сельскохозяйственных культур. В этом отношении, динамическая модель продукционного процесса, в которой, в частности, описывается адаптивная реакция растений на продолжительный водный стресс, представляется весьма перспективной (Бабич и др., 2016; Тарасова, 2016).

Предсказываемые изменения дат перехода температуры воздуха через 0С весной и сроков снеготаяния свидетельствуют в пользу возможности проведения более ранней весенней вспашки, особенно там, где она ведётся по тало-мёрзлой почве. Смещение сроков весенней вспашки в сторону более ранних дат для Нечерноземья составляет до 20 дней. В свою очередь, более ранний переход температуры через 5С весной и более поздний переход через 5С осенью может обеспечить перенос весеннего сева на более ранние сроки, а осеннего на более поздние. В Нечерноземье при потеплении к уровню 2020-2030 гг. сев яровой пшеницы может осуществляться на 15-18 дней ранее средних многолетних дат, а озимой пшеницы - примерно на 1.5-2 недели позже (Глобальные проявления…, 2004).

Однако происходящие сейчас климатические изменения оказывают влияние не только на объёмы производимой земледельческой продукции, но и на качественное состояние сельскохозяйственных угодий. К негативным последствиям следует отнести возрастающую уязвимость культур к воздействию вредителей и болезней, и, кроме того, засорённость посевов новыми видами сорняков (Виль-фанд и др., 2016; Тарасова, 2016).

Новозыбковский район расположен на юго-западе Брянской области, административный центр – г. Новозыбков. Район граничит на севере с Красногорским и Клинцовским районами, – на востоке и юге – с Климовским, на западе – с Гомельской областью РБ (Антыков, 1958).

На северо-западе района протекает р. Ипуть с притоками: Вихолка, Очеса (правые); Вепрянка, Синявка, Корна, Деменка, Каменка, Злынка (левые). На юге -р. Цата с притоком Вага и р. Грязлиевка.

Территория района равнинна. Наиболее приподнятая местность на востоке. Низины приходятся на долины рек.

Большая часть территории района занята моренно-зандровыми и зандровыми равнинами с волнистым и плоским характером поверхности, с широким распространением супесчаных и песчаных (реже суглинистых) водно-ледниковых отложений, нередко близко подстилаемых мореными суглинками. Такое строение поверхности затрудняет дренирование и вызывает заболачивание как на водоразделах, так еще больше по днищам балок и речных долин (Природное районирование…, 1975).

Две трети территории находятся под сельскохозяйственными угодьями. Большие площади (особенно в средней части района) заняты лесами, преимущественно сосновыми и вторичными – осиново-березовыми. Местами в лесах значительна примесь дуба, встречается и граб. Луга распределены неравномерно и разнообразны по составу. Среди них значительна доля пойменных и заболоченных.

Повсеместно преобладают дерново-средне- и слабоподзолистые почвы, легкосуглинистые и супесчаные. При этом земли с супесчаными почвами нередко составляют основу пахотного фонда хозяйств или его значительную часть. Во многих хозяйствах частично распахиваются переувлажненные земли с дерново-подзолистыми оглеенными, глееватыми и глеевыми почвами (Воробьев, 1993).

Действие систем удобрения при коренном улучшении естественных кормовых угодий

Проведение поверхностного улучшения естественных кормовых угодий с посевом мятликовой травосмеси без применения систем удобрения позволяет получать урожай зеленой массы трав с удельной активностью 137Cs, которая превышает ветеринарные правила и нормы (Ветеринарно-санитарные требования…, 2002) в первом укосе в 11,7раз, во втором 12,1 раз. При этом наблюдали наибольший вынос 137Cs с урожаем многолетних трав в эксперименте при первом укосе 7627 кБк/га. Несмотря на то, что удельная активность 137Cs зеленой массы травосмеси второго укоса выше первого, больший вынос обусловлен большей урожайностью, почти в 3 раза, травосмеси мятликовых трав первого укоса (табл. 19, прил. К, Л).

Скармливание не более 50 кг зеленого корма первого и второго укоса при выпасе сельскохозяйственных животных на естественных кормовых угодьях поверхностно улучшенных, но без применения систему удобрения ведет к получению продукции животноводства не соответствующей санитарно-гигиеническому нормативу (Гигиенические требования…, 2002) по удельной активности 137Cs молока и мяса. Так при скармливании первого укоса молоко и мясо сельскохозяйственных животных не соответствует нормативу соответственно в 5,8 и 11,7 раз, при скармливании второго укоса сельскохозяйственным животным молоко и мясо не соответствует нормативу соответственно в 6,1 и 12,1 раз.

Согласно нормам радиационной безопасности доза внутреннего облучения не должна превышать 1000 мкЗв/год (Нормы радиационной…, 2009). В ситуациях, когда уровни облучения превышают допустимые, очень важно дать оценку структуры дозовой нагрузки, т. е. оценить вклад в общую нагрузку отдельных составляющих, в работе оценивали вклад молока и мяса при выращивании скота в условиях эксперимента. Также оценивали воздействие минеральных удобрений на ограничение поступления 137Cs по цепи почва–корм–продукция животноводства–человек. Доза внутреннего облучения, полученная от потребления молока и мяса сельскохозяйственных животных, выпас которых происходит на поверхностно улучшенных естественных кормовых угодьях без применения систем удобрения в сроки первого и второго укоса соответственно превышает норму в 2,5 и 2,6 раза.

Применение фосфорно-калийных удобрений при поверхностном улучшении под первый укос с возрастающими дозами калия от 45 до 60 кг д.в. достоверно снижает удельную активность 137Cs зеленой массы до 13,6 раз, при этом только дозы Р60К45 обеспечивали получения корма соответствующего нормам.

Применение калийных удобрений при поверхностном улучшении под второй укос с возрастающими дозами от 45 до 60 кг д.в. снижало удельную активность 137Cs зеленой массы до 10,9 раз, при этом корм не соответствовал ветеринарным правилам и нормам.

Применение фосфорно-калийных под первый и калийных удобрений под второй укос снижало вынос с урожаем 137Cs по сравнению с контролем.

Скармливание не более 50 кг зеленого корма первого и второго укоса при выпасе сельскохозяйственных животных на естественных кормовых угодьях поверхностно улучшенных с применение соответственно фосфорно-калийных и калийных удобрений вело к получению молока соответствующего санитарно-гигиеническому нормативу по удельной активности 137Cs. Мясо соответствующие нормативу, возможно получать только при скармливании зеленой массы первого укоса многолетних мятликовых трав, возделываемых с внесением минеральных удобрений в дозе Р60К45.

Доза внутреннего облучения, полученная от потребления молока и мяса сельскохозяйственных животных, выпас которых происходит на поверхностно улучшенных естественных кормовых угодьях с применением фосфорно-калийных и калийных удобрений соответственно в сроки первого и второго укоса не превышает норму радиационной безопасности.

Применение азотных удобрения в дозах N45 и N60 в дополнение к фосфорно-калийным P60K45 и P60K60 под первый укос достоверно снижает удельную активность 137Cs зеленой массы сеяной мятликовой травосмеси соответственно в 3,7 и 7,8 раза по сравнению с контролем, выявили достоверную разницы между дозами полного минерального удобрения при соотношении азота к калию как 1 : 1 по показателю удельной активности 137Cs корма. При этом внесение азотных удобрений в дополнение к фосфорно-калийным способствовало увеличению удельной активности 137Cs по сравнению с фосфорно-калийными удобрениями. Зеленый корм не соответствовал ветеринарным нормам.

Применение азотных удобрений в дозах N45 и N60 в дополнения к калийным в дозам K45 и K60 под второй укос достоверно снижает удельную активность 137Cs зеленой массы сеяной мятликовой травосмеси соответственно в 3,5 и 7,5 раза по сравнению с контролем, обнаружена достоверная разницы между дозами азотных удобрений при соотношении азота к калию как 1 : 1 по показателю удельной активности. Внесение азотных удобрений в дополнение к калийным способствовало увеличению удельной активности 137Cs по сравнению с калийными удобрениями. Зеленый корм не соответствовал ветеринарным нормам.

Применение полного минерального удобрения под первый и азотно калийных удобрений под второй укос соответственно снижало вынос с урожаем 137Cs по сравнению с контролем с первым укосом травосмеси и увеличивало с вторым укосом травосмеси при дозе N45K45, при дальнейшем снижении при увеличении доз азотно-калийных удобрений.

Скармливание не более 50 кг зеленого корма первого и второго укоса при выпасе сельскохозяйственных животных на естественных кормовых угодьях поверхностно улучшенных с применение соответственно полного минерального удобрения и азотно-калийных удобрений вело к получению молока соответствующего са-нитарно-гигиеническому нормативу по удельной активности 137Cs только при внесении под первый и второй укос соответственно доз N60P60K60 и N60K60. Мясо соответствующие нормативу не возможно получать при скармливании зеленой массы первого и второго укоса многолетних мятликовых трав при возделывании их с внесением в систему фосфорно-калийным и калийным удобрениям исследуемых доз азотных удобрений.

Действие систем удобрения на миграцию 137Cs по пищевой цепи при сенокосном использовании улучшенных естественных кормовых угодий

Скармливание не более 5 кг сена первого и второго укоса, при стойловом содержании сельскохозяйственных животных, с естественных кормовых угодий, улучшенных коренным образом с применение соответственно полного минерального удобрения и азотно-калийных удобрений, вело к получению молока соответствующего санитарно-гигиеническому нормативу по удельной активности 137Cs. Мясо соответствующие нормативу, возможно, получать при скармливании сена первого и второго укоса многолетних мятликовых трав при возделывании их с внесением минерального удобрения в дозах N60P60K60 и N60K60.

Доза внутреннего облучения, полученная от потребления молока и мяса сельскохозяйственных животных, полученного при скармливании сена многолетних трав с улучшенных коренным образом естественных кормовых угодий с применением полного минерального удобрения и азотно-калийных удобрений соответственно в сроки первого и второго укоса не превышает норму радиационной безопасности. Установили, что азотные удобрения в дополнения к фосфорно-калийным и калийным увеличивают миграцию 137Cs по цепи почва – растение – продукция животноводства – человек. При этом при увеличении доз калийных удобрений при сохранении соотношения азота к калию как 1:1 приводит к нивелированию отрицательного действие азотных удобрений.

Возрастающие дозы калийных удобрений (от К45 до К75) в составе полного минерального удобрения N45P60K45 достоверно снижают удельную активность 137Cs первого укоса сена сеяной мятликовой травосмеси до 9,1 раз по сравнению с контролем, корм соответствовал ветеринарным правилам и нормам по удельной активности 137Cs при соотношении азота к калию как 1 : 1,67 и выше. Возрастающие дозы калийных удобрений (от К60 до К90) в составе полного минерального удобрения N60P60K60 достоверно снижают удельную активность 137Cs первого укоса сена сеяной мятликовой травосмеси до 13,4 раз по сравнению с контролем, при соотношения азота к калию как 1 : 1,25 и выше в полном минеральном удобрении, корм соответствовал ветеринарным правилам и нормам по удельной активности 137Cs. Наблюдали тенденцию к снижению удельной активности 137Cs сена с увеличением доли калийных удобрений в полном минеральном удобрении.

Возрастающие дозы калийных удобрений (от К45 до К75) в составе азотно-калийного удобрения N45K45 достоверно снижают удельную активность 137Cs первого укоса сена сеяной мятликовой травосмеси до 9,8 раз по сравнению с контролем, корм соответствовал ветеринарным правилам и нормам по удельной активности 137Cs при соотношении азота к калию как 1 : 1,67 и выше. Возрастающие дозы калийных удобрений (от К60 до К90) в составе азотно-калийного удобрения N60K60 достоверно снижают удельную активность 137Cs второго укоса сена сеяной мятликовой травосмеси до 15,0 раз по сравнению с контролем, при соотношения азота к калию как 1 : 1,25 и выше в азотно-калийном удобрении, корм соответствовал ветеринарным правилам и нормам по удельной активности 137Cs. Выявили аналогичную тенденцию к снижению удельной активности 137Cs сена с увеличением доли калийных удобрений, как и в полном минеральном удобрении.

Возрастающие дозы калийных удобрений в составе полного минерального удобрения и азотно-калийных удобрений соответственно, как под первый, так и под второй укос снижают вынос 137Cs с урожаем сена многолетних трав.

Скармливание, не более 5 кг сена многолетних трав первого и второго укоса, сельскохозяйственным животным, с естественных кормовых угодий улучшенных коренным образом с применение возрастающих доз калийных удобрений в составе полного минерального удобрения N45P60K45 и N60P60K60 и азотно-калийных удобрений в дозах N45K45 и N60K60, вело к получению молока соответствующего санитарно-гигиеническому нормативу по удельной активности 137Cs.

Мясо соответствующие нормативу по удельной активности 137Cs, возможно, получать только при скармливании сена первого и второго укоса многолетних мятликовых трав при возделывании их с внесением возрастающих доз калийных удобрений в составе полного N45P60K45 и азотно-калийных N45P60K45 при соотношения азота к калию как 1 : 1,25 и выше и возрастающих доз калийных удобрений в составе полного N60P60K60 и азотно-калийного N60K60 минеральных удобрений.

Доза внутреннего облучения, полученная от потребления молока и мяса сельскохозяйственных животных, полученного при скармливании сена многолетних трав с улучшенных коренным образом естественных кормовых угодьях с применением возрастающих доз калийных удобрений в составе полного минерального удобрения и азотно-калийных удобрений соответственно в сроки первого и второго укоса не превышает норму радиационной безопасности. Установили тенденцию к её снижению с увеличением доли калийных удобрений в составе вносимых удобрений.

Таким образом, проведенные исследования по действию систем удобрения при коренном улучшении естественных кормовых угодий на миграцию 137Cs по цепи почва – растение – продукция животноводства – человек выявили следующее тенденции и закономерности: 1) невозможно получать сено соответствующие ветеринарным правилам и нормам по показателю удельной активности 137Cs при коренном улучшении есте ственных кормовых угодий с посевом мятликовой травосмеси, без внесения ми неральных удобрений в условиях плотности загрязнения 137Cs свыше 555 кБк/м2; 2) выявили, что калийные удобрения достоверно снижают удельную активность 137Cs сена многолетних трав, при этом корма соответствуют нормативному показа телю только при внесении доз калия выше 75 кг д. в. при соотношении азота к калию в системе удобрения как 1: 1,25; 3) установили, что азотные удобрения увеличивают удельную активность 137Cs сена многолетних трав, однако возрастающие дозы калийных удобрений ни велируют это действие; 4) обнаружили, что миграция 137Cs по цепи почва – растение – продукция жи вотноводства – человек ограничивается высокими дозами калийных удобрений. При выявлении тех или иных закономерностей действия систем удобрения на поведения 137Cs по цепи почва – (сено) растение – продукция животноводства – человек при поверхностном и коренном улучшении естественных кормовых угодий обнаружили следующее: