Комплексная оценка влияния технологий возделывания накопления 137Cs в сельскохозяйственных культурах из выщелоченного и оподзоленного черноземов Котик, Жанна Алексеевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Котик, Жанна Алексеевна. Комплексная оценка влияния технологий возделывания накопления 137Cs в сельскохозяйственных культурах из выщелоченного и оподзоленного черноземов : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.00.01.- Обнинск, 1996.- 27 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность и состояние проблемы. Авария на Чернобыльской АЭС привела к радиоактивному загрязнению обширных территорий долгоживущим радиологически значимым радионуклидом ¹³⁷Cs. Одним из основных источников дополнительного облучения населения в течение длительного периода после аварии становится внутреннее облучение из-за потребления пищевых продуктов, получаемых из загрязненной сельскохозяйственной продукции. В связи с этим, становится актуальным снижение дозовой нагрузки на население, что может быть достигнуто за счет уменьшения накопления радионуклида в рационе человека в результате применения эффективных методов снижения загрязнения продукции растениеводства. Применение сельскохозяйственных контрмер, основанных на традиционных приемах земледелия, является более реалистичной задачей, чем дорогостоящие приемы дезактивации.

При обосновании системы защитных мероприятий необходимо учитывать особенности поведения ¹³⁷Cs в почве, влияние различных факторов на биологическую подвижность радионуклида, а также природно-климатические условия и региональные особенности ведения сельскохозяйственного производства. После аварии на Чернобыльской АЭС исследования эффективности различных защитных мероприятий по снижению накопления ¹³⁷Cs в сельскохозяйственной продукции практически не проводились в регионах с преобладанием почв черноземного типа, т. к. уровни загрязнения на этих территориях невелики и не наблюдалось превышения ВДУ в сельскохозяйственной продукции. Основное внимание уделялось районам с высокими уровнями загрязнения сельскохозяйственных угодий, где в зону загрязнения попали почвы легкого механического состава. Между тем, необходимость проведения защитных мероприятий основывается, в первую очередь, на использовании принципа ALARA (As Low As Reasonably Achievable): дозы облучения должны поддерживаться "на таких низких уровнях, какие только можно разумно достигнуть". В связи с этим, обоснование системы защитных мероприятий для загрязненных территорий, почвенный покров которых представлен выщелоченными и опод-золенными черноземами, характеризующимися относительно высокой подвижностью радионуклидов, является реальной практической задачей.

Цель и задачи исследования. Целью работы является комплексная оценка влияния технологий возделывания на снижение накопления ¹³⁷Cs в урожае сельскохозяйственных культур из выщелоченного и оподзоленного черноземов и на поведение радионуклида в системе почва - растение в условиях радиационного загрязнения территории после аварии на ЧАЭС.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

Изучить влияние степени окультуренности почвы на накопление ¹³⁷Cs в сельскохозяйственных культурах и его биологическую подвижность.
Исследовать воздействие на поступление ¹³⁷Cs в урожай сельскохозяйственных культур следующих элементов технологий возделывания:

внесение различных сочетаний минеральных удобрений в широком диапазоне доз (до 150 кг/га по д. в.);

применение мелиорантов (известь, бентонит);

комбинированное воздействие пестицидной нагрузки и разных уровней внесения минеральных удобрений;

различные приемы агротехнической обработки почв.

Изучить влияние видовых и сортовых особенностей на переход ¹³⁷Cs в хозяйственно-ценную часть основных сельскохозяйственных культур.
Выявить корреляционные зависимости между накоплением ¹³⁷Cs в сельскохозяйственных культурах, агрохимическими показателями почвы и дозой внесения минеральных удобрений.
Оценить зависимость накопления ¹³⁷Cs в сельскохозяйственных культурах от баланса основных элементов питания (NPK) в почве.
Выявить влияние агрохимических мероприятий на формы нахождения ¹³⁷Cs в почве.
Определить изменение величины выноса ¹³⁷Cs с урожаем сельскохозяйственных культур с единицы площади при применении защитных мероприятий.

8. Оценить влияние защитных мероприятий на снижение годового поступле
ния ¹³⁷Cs в рацион местного населения с основными продуктами питания.
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное исследование

влияния технологий возделывания сельскохозяйственных культур на снижение перехода ¹³⁷Cs в урожай и его поведение в почве и системе почва - растение в зоне распространения выщелоченных и оподзоленных черноземов в условиях реального радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий в результате аварии на ЧАЭС. Показано, что применение защитных мероприятий в этом регионе эффективно и приводит к уменьшению поступления ¹³⁷Cs в рацион населения при потреблении местных продуктов питания.

Впервые оценено влияние степени окультуренное выщелоченного чернозема на биологическую подвижность ¹³⁷Cs в системе почва - растение.

Изучено действие минеральных удобрений в диапазоне доз от 0 до 150 кг/га по д. в. на накопление ¹³⁷Cs основными сельскохозяйственными культурами. Показано, что применение азотных удобрений в дозах до 90 кг/га оптимально, так как не приводит к увеличению содержания ¹³⁷Cs в растениях. Мак-

симальное снижение поступления Cs наблюдается при внесении повышенных доз калийных (> 90 кг/га) и фосфорных (120 кг/га) удобрений.

Оценена эффективность применения различных видов агромелиорантов (известь, бентонит) в подзоне выщелоченных и оподзоленных черноземов лесостепи для снижения накопления ¹³⁷Cs в продукции растениеводства.

Изучено комбинированное воздействие разных уровней пестицидной нагрузки и внесения минеральных удобрений на содержание ¹³⁷Cs в урожае сельскохозяйственных культур.

Показано существование зависимости между коэффициентами накопления радионуклида в сельскохозяйственных культурах и балансом питательных веществ.

Теоретическое и практическое значение работы. Теоретическую ценность представляют исследования закономерностей миграции ¹³⁷Cs в выщелоченных и оподзоленных черноземах и выяснение механизмов влияния химических мелиорантов на подвижность радионуклида в почве и его доступность растениям.

Практическая ценность работы состоит в оценке эффективности защитных мероприятий, основанных на традиционных приемах земледелия, для региона с распространением выщелоченных и оподзоленных черноземов. Установлены дозы внесения минеральных удобрений, при которых наблюдается максимальное снижение загрязнения ¹³⁷Cs сельскохозяйственной продукции. Определены коэффициенты снижения накопления ¹³⁷Cs в сельскохозяйственных культурах при применении различных агротехнических и агрохимических приемов. Показана возможность использования величины выноса радионуклидов надземной массой растений с единицы площади в качестве критерия оценки эффективности защитных мероприятий.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение комплекса агрохимических и агротехнических мероприятий на выщелоченных и оподзоленных черноземах, загрязненных после аварии на ЧАЭС, является эффективным приемом, обеспечивающим снижение накопления ¹³⁷Cs в продукции растениеводства:

наиболее эффективным является внесение минеральных удобрений в соотношении N : Р : К = 90 : 120 : 90-150;

известкование выщелоченных черноземов в комплексе с внесением оптимальных для региона доз минеральных удобрений снижает поступление ¹³⁷Cs в сельскохозяйственные культуры в 1.3-1.9 раза;

применение средств химической защиты (пестицидов) не оказывает влияния на накопление ¹³⁷Cs в продукции растениеводства;

использование различных агротехнических приемов на ежегодно обрабатываемых угодьях не влияет на содержание ¹³⁷Cs в урожае сельскохозяйственных культур.

при подборе видов и сортов сельскохозяйственных культур с наименьшим уровнем накопления ¹³⁷Cs наблюдается снижение поступления радионуклида в продукцию растениеводства до 37 раз;

Существует корреляционная зависимость между коэффициентами накопления ¹³⁷Cs в урожае сельскохозяйственных культур и дозами внесения минеральных удобрений, агрохимическими показателями почв, балансом элементов минерального питания, а также формами нахождения радионуклида в почве.
Для оценки эффективности защитных мероприятий может быть использована величина выноса ¹³⁷Cs с урожаем сельскохозяйственных культур с единицы площади.
Применение комплекса агрохимических и агротехнических мероприятий приводит к снижению поступления ¹³⁷Cs в рацион населения, проживающего на радиоактивно загрязненной территории подзоны выщелоченных и оподзолен-ных черноземов.

Публикации и апробация работы. Материалы диссертации опубликованы в 7 работах и были представлены на: Втором радиобиологическом съезде (Киев, 20-25 сентября 1993); Второй международной конференции "Радиобиологические последствия ядерных аварий" (Москва, 27-28 октября 1994); V Международной научно-технической конференции, посвященной 10-летию аварии на Чернобыльской АЭС (Зеленый Мыс, 11-16 марта 1996).

Диссертация апробирована на межлабораторном научном семинаре ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения; обзора литературы; описания материалов, объектов и методов исследования; результатов экспериментальных исследований и их обсуждения; заключения; выводов; списка литературы и приложения. Работа изложена на 120 листах, иллюстри-рована58 таблицами. Список литературы содержит 165 источников, в том числе 44 зарубежных.