Введение к работе
Актуальность проблемы Почвы Брянской области подверглись значительному загрязнению долгоживущими радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Всего в Брянской области загрязнено 1762,3 тыс. га сельхозугодий, из них около 491 тыс. естественных сенокосов и пастбищ. Существенную отрицательную роль в загрязнении окружающей среды играет 13 Cs. По данным Н.И.Санжаровой (1997), содержание его в продуктах растениеводства в последние годы повышается. Как отмечает Hille et al (2000), повышается содержание радиоцезия не только в продукции, выращенной в этой зоне, но и в организме человека.
При резком снижении применения средств химизации в современных условиях важное значение для земледелия России имеет использование оптимальных смесей удобрения в конкретных почвенно-климатических условиях. Почвы Брянской области отличаются низким плодородием. Так, урожайность зерновых культур по данным Гоева A.M. (2000) в настоящее время составляет 10 -12 ц/га. Особенно низким плодородием отличаются дерново-подзолистые песчаные почвы юго-западных районов области. В связи с этим остро встал вопрос изыскания способов и средств повышения плодородия таких сельхозугодий. При этом необходимо пользоваться не только экономическими и организационными мерами, но и уровнем научной обоснованности зональных систем земледелия.
Однако вопросы повышения продуктивности низкоплодородных песчаных почв и способы снижения содержания радионуклидов в продукции растениеводства разработаны слабо, что и явилось предметом нашего изучения в опытах этой зоны.
Цель и задачи исследований Целью многолетних исследований явилась оценка и научное обоснование применения в севообороте различных систем удобрения в комплексе с химическими средствами защиты растений на дерново-подзолистых песчаных почвах в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды, а также разработка технологических приемов реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий.
Программой исследований предусматривалось решение следующих конкретных задач:
оценить эффективность действия органических, минеральных удобрений и их сочетаний в комплексе с химическими средствами защиты растений в условиях радиоактивного загрязнения среды на урожайность культур, их качество и продуктивность севооборота;
изучить влияние различных систем удобрения на продуктивность сераделлы посевной как важнейшей кормовой культуры песчаных почв и выявить ее значение в качестве предшественника для зерновых культур;
изучить влияние различных систем удобрения в комплексе с химическими средствами защиты растений в плодосменном севообороте на основные агрохимические показатели плодородия дерново-подзолистых песчаных почв;
выяснить действие различных систем удобрения на снижение поступления a7Cs в растениеводческую продукцию;
изучить влияние различных систем удобрения на характер и размеры внутрипочвенной миграции l3?Cs в агроэкосистемах;
установить размеры выноса и баланс питательных веществ в различных системах удобрения;
разработать комплекс эффективных мероприятий, обеспечивающих получение высоких урожаев зеленой массы и сена луговых трав с хорошим качеством в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Научная новизна В условиях радиоактивного загрязнения на дерново-подзолистой песчаной почве юго-запада Нечерноземной зоны России (Брянская область) впервые разработаны системы удобрения в комплексе с химическими средствами защиты растений, позволяющие в значительной мере повысить продуктивность плодосменного севооборота, качество урожая и снижать накопление радионуклидов в продукции. Установлены оптимальные дозы удобрений для картофеля, овса, кормового люпина и озимой ржи.
Показано, что уровень минерального питания и почвенного плодородия являются основными факторами, определяющими размеры накопления радионуклидов в растениях сельскохозяйственных культур.
Разработана научно обоснованная и апробированная в полевых условиях система удобрения сераделлы, возделываемой на зеленый корм и семена.
Впервые в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды разработаны и апробированы комплексные приемы (агротехнические и агрохимические) по реабилитации естественных кормовых угодий, обеспечивающие получение кормов, соответствующих санитарно-гигиеническим нормативам.
Дана оценка эффективности проводимых мероприятий по снижению накопления 137Cs в естественном и сеяном травостое заливного луга.
Проведена сравнительная оценка параметров вертикальной миграции радиоцезия под влиянием систем удобрений в севообороте, способов обработки почвы и расположения участков в агроландшафте.
На защиту выносятся следующие основные положения:
научное обоснование системы удобрения в комплексе с химическими средствами защиты растений, обеспечивающей повышение урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивность плодосменного севооборота и высокую окупаемость удобрений на дерново-подзолистых песчаных почвах, загрязненных радионуклидами;
обоснование системы удобрения сераделлы на кормовые цели и ее роли в накоплении биологического азота и как предшествующей культуры в условиях дерново-подзолистых песчаных почв;
сравнительная оценка систем удобрения по их влиянию на качество продукции сельскохозяйственных культур и поступлению радиоцезия в растения;
оценка воздействия агротехнических и агрохимических приемов на почвенную миграцию радиоцезия и снижение поступления его в растения.
Практическая ценность работы На основании многолетних исследований автора на дерново-подзолистых песчаных почвах юго-запада Нечерноземной зоны России (Брянская область), подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС разработаны и апробированы наиболее эффективные системы применения удобрений и химических средств защиты растений в плодосменных севооборотах.
Внедрение в производство разработанной автором системы удобрений в условиях радиоактивного загрязнения песчаных почв будет в значительной мере способствовать снижению концентрации 137Cs в растениях и получать экологически безопасную продукцию.
Предложенная в условиях дерново-подзолистых песчаных почв эффективная система удобрения сераделлы, возделываемой на зеленый корм, сено и семена позволит в значительной степени увеличить производство кормов, повысить их белковость и снизить потребность в минеральных удобрениях последующих культур.
Разработанные на основе экспериментальных исследований технологии реабилитации радиоактивно-загрязненных кормовых угодий являются основой использования на практике конкретных мероприятий по увеличению производства кормов в условиях радиоактивного загрязнения естественных кормовых угодий.
Полученные количественные параметры миграции 137Cs на пашне, в почве заливных и суходольных лугов, а также залежей можно использовать при прогнозировании радиологической обстановки на данных объектах. Методические рекомендации по указанным разработкам широко используются в практике сельскохозяйственного производства в данной зоне.
Апробация работы Результаты исследований систематически докладывались и получали положительную оценку на заседаниях Ученых Советов Но-возыбковской опытной станции ВИУА, Всероссийского научно-исследовательскогр института удобрений и агропочвоведения им. Д.Н.Прянишникова (ныне ВНИИА), на международной конференции «Основные принципы ведения агропромышленного производства в условиях интенсивного техногенного воздействия» (Новозыбков, 1996), на Всероссийской научно-практической конференции «Десять лет Чернобыльской аварии: уроки и перспективы» (Москва, 1996), научно-практической конференции «Проблемы ведения агропромышленного производства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после Чернобыльской катастрофы период» (Брянск, 1999), на II съезде Белорусского общества почвоведов (Минск, 2001), на Всероссийском координационном Совещании учреждений Географической сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (Москва, 2001), на Всероссийской научно-практической конференции (Белгород, 2001), на IV съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2001), на симпозиуме «Перспективные агрохимические технологии повышения качества кормов» (Москва, 2002), на международной научно-исследовательской конференции (Брянск, 2004). По материалам исследований опубликовано 50 научных работ, 1 книга (в соавторстве), изданы методические рекомендации.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 429 страницах, содержит 93 таблицы, 16 рисунков. Список литературы включает 929 работ отечественных и зарубежных авторов. Приложения в виде отдельного тома изложены на 80 страницах.
