Л.И. Баюров
Курс лекций по сельскохозяйственной радиологии

Учебное пособие. – Краснодар: КубГАУ, 2009. – 112 с.

Предыдущая

Лекции 7- 8. Закономерности загрязнения радионуклидами почвы и растений

4. Агротехнические и агрохимические мероприятия по снижению поступления радионуклидов из почвы в растения и продукты питания

Анализ опыта ликвидации последствий радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий в результате крупных аварий показал, что основные агрохимические приемы должны быть направлены, прежде всего, на усиление фиксации радионуклидов почвой, чтобы снизить их переход в растения.

Казалось бы, самым радикальным способом снижения концентрации радионуклидов является удаление поверхностного слоя земли. Теоретически это осуществимо только на сравнительно небольших площадях (территориях АЭС или других предприятий). Так в ходе дезактивации в районе Чернобыльской АЭС было удалено, вывезено и захоронено более 500 тыс. м3 грунта.

Однако такой прием практически неосуществим для сельскохозяйственных предприятий, занимающих большие земельные площади. Так, для десятикратного снижения радиоактивного загрязнения почвы необходимо удалить верхний слой в 4-5 см. Легко подсчитать, что с площади в 1 га нужно убрать до 750 т почвы. Возникает проблема и с ее захоронением. Кроме того, такой прием снижает плодородие почвы.

Поэтому на практике нашли применение другие методы. Так, например, заделка загрязненного слоя плантажным плугом с предплужником на глубину 60-70 см с одновременным окультуриванием вывернутого на поверхность глубинного горизонта почвы позволяет снизить в урожае содержание радионуклидов в 5-7 раз. Хотя такой способ требует значительных затрат и трудно осуществим на больших площадях.

Может быть использована и такая обработка почвы: в конце лета или осенью вспашку почвы под посев озимых культур и зяблевую вспашку после уборки культур сплошного посева проводят без лущения стерни плугами с предплужниками на 4-5 см глубже обычной вспашки. А на следующий год вспашку проводят на меньшую, то есть обычную глубину, не затрагивая загрязненного слоя почвы.

Разработаны приемы, снижающие переход радионуклидов в травостой пастбищных угодий. Одним из них является фрезерование или вспашка загрязненной дернины в сочетании с известкованием, внесением удобрений и подсевом травосмесей. При этом кратность снижения концентрации Cs137 в зависимости от типа почв и времени, прошедшего с момента загрязнения пастбищ, может достигать 3-10 раз, а для Sr90– 2-5 раз. На естественных пастбищах, расположенных на каштановых, серо-бурых почвах и серозёмах рекомендуется проводить рыхление на глубину 10-20 см с подсевом травосмеси из житняка, прутняка и люцерны. При этом переход радионуклидов в травостой снижается в среднем в 2-4 раза.

Наиболее эффективным приемом, ограничивающим поступление цезия в растение, признано внесение калийных и фосфорных удобрений. Азот же наоборот может усиливать поступление цезия в растения. Внесение органических удобрений снижает поступление цезия в 2-3 раза. Усилению поглощения радионуклидов почвами способствует внесение различных сорбентов (цеолиты, вермикулит, бентонит и пр.).

Наиболее простым и дешевым агротехническим приемом является также подбор культур и сортов, отличающихся невысоким накоплением в себе радионуклидов стронция и цезия. Озимые растения при прочих равных условиях накапливают их в 1,5-2,5 раза меньше, чем яровые, а скороспелые сорта – в 1,5-2 раза больше позднеспелых. Так, содержание Cs137 в зерне озимой ржи, возделываемой после овсяно-бобовой смеси, оказалось в 3 раза ниже, чем после люпина и сераделлы. Так же уменьшает накопление 137Cs в урожае обогащение дерново-подзолистой почвы вермикулитом, искусственными сорбентами (цииом, бифеж) и подбор высокоурожайных видов и сортов.

Важно знать и учитывать, что бобовые накапливают стронций-90 в 2-5 раз больше, чем злаковые культуры. А из зерновых культур меньше всех стронция-90 депонирует кукуруза. Межвидовые различия по накапливанию радиоцезия в урожае изучавшихся культур (23 вида) составили 12 раз, а по Sr-90: в зеленой массе — 26, в семенах — до 6 раз.

Размещать посевы следует в зависимости от типа почв. Например, клевер, горох, вику, усваивающих больше стронция-90, лучше сеять на тяжелых по механическому составу почвах. А под культуры, поглощающие меньшее количество радиостронция, — овес, пшеницу, лен, злаковые, травы – целесообразно отводить более легкие почвы.

Таким образом, подбор и размещение культур на загрязненных полях с учетом степени накопления радиоцезия в урожае и плотности загрязнения почв может быть эффективным способом снижения уровней загрязнения сельхозпродукции.

Осушение переувлажненных земель также является важным приемом снижения содержания радионуклидов в урожае сельскохозяйственных культур. Для большинства торфяных и минеральных заболоченных почв минимальное поглощение растениями радионуклидов достигается при уровне грунтовых вод 90-120 см от поверхности почвы. Подъем грунтовых вод, например, в результате выхода из строя дренажной сети, до 35-50 см от поверхности почвы приводит к увеличению накопления радионуклидов до 5-20 раз.

Все общепринятые агрохимические приемы (известкование почвы, внесение органических и минеральных удобрений) приводят не только к повышению плодородия почвы и урожайности культур, но и оказались весьма эффективными приемами снижения радиоактивной загрязненности растениеводческой продукции. Так при внесении навоза, торфа и сапропеля загрязнение растений и урожая радионуклидами снижается в 1,5-2 раза.

Под зерновые культуры обычно вносят до 20-30 т органических удобрений на гектар, а под пропашные – до 40-60 т. Защитный эффект от однократного известкования и удобрения почвы в высоких дозах (200-300 кг действующего вещества на 1 га) сохраняется в течение 3-5 лет.

Результаты исследований ряда ученых показали, что из комплекса контрмер, снижающих переход радионуклидов в зеленые корма, наиболее эффективным способом является применение повышенных доз фосфорных, калийных удобрений и доломитовой муки. Этот прием с последующим ежегодным внесением удобрений под каждый укос позволяют в течение 5 лет после коренного улучшения загрязненного луга получать корма с содержанием радионуклидов от 3 до 15 раз ниже, чем в естественном травостое. Величина снижения по Cs137 достигает для растений 4 — 10 раз.

По отношению к Sr90 на изучаемых типах лугов эффективность контрмер значительно ниже по сравнению с Cs137. Снижение уровня накопления Sr90 в сеяные травы при коренном улучшении не превышает 2-2,6 раза.

Менее эффективным приемом по снижению перехода радионуклидов оказалось поверхностное внесение минеральных удобрений и доломитовой муки на естественный травостой без создания культурного травостоя.

При уровне загрязнения стронцием — 90 от 10 до 30 Ки/км2 в первый год проводят мероприятия с целью снижения содержания этого изотопа в пахотном слое (глубокая вспашка, известкование, внесение удобрений). Земельные площади этой зоны, как правило, исключаются из севооборота на несколько лет. И только после того, как содержание Sr90 снизится до допустимых пределов, можно будет выращивать технические культуры.

По накоплению радиоцезия в сухом веществе растений установлен следующий убывающий ряд: разнотравье заболоченных лугов, зеленая масса люпина, многолетние злаковые травы, зеленая масса рапса, клевера, гороха, вики, солома овса, зеленая масса кукурузы, зерно овса, ячменя, картофель, кормовая свекла, зерно озимой ржи и пшеницы.

По депонированию стронция-90 — соответственно: зеленая масса клевера люпина, гороха, рапса, вики, многолетних злаковых трав, солома ячменя, зеленая масса озимой ржи, кормовая свекла, зеленая масса кукурузы, солома овса, озимой ржи, зерно ячменя, овса, озимой ржи, картофель.

Внесение извести на кислых почвах (более 60 млн. га в России) улучшают ее физико-химические свойства, повышает плодородие и одновременно в 1,5-3 раза снижает содержание стронция-90 и цезия-137 в урожае. Подобная тенденция отмечена и при использовании металлургических шлаков.

На кислых почвах азотные и азотно-калийные удобрения не влияют на вынос из почвы растениями стронция-90. Зато при внесении калийных удобрений более чем в 10 раз снижается концентрация цезия-137 в зерне. При внесении двух-трехкратной нормы фосфорных и калийных удобрений от 3 до 5 раз снижается поступление в растения и стронция и цезия.

Предыдущая

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *