Оценка и экологическое обоснование комплексных приемов коррекции поллютантов в системе почва-растение-животное (19.07.2010)

Автор: Романенко Александр Алексеевич

Исследовательская работа по использованию цеолита Хотынецкого месторождения в рационе дойных коров была проведена в СХПК «Родина» Новозыбковского района Брянской области в зимне-стойловый период. Животным опытной группы в рацион дополнительно включали 250 г цеолита на голову в сутки. Отбор проб и их анализ производили аналогично вышеописанному.

Применение биополимера древесины - дигидроквертецина в рационе лактирующих коров было изучено в опытах выполненных в СХПК «Родина» и ОХ ВИУА Новозыбковского района.

Первый опыт проводился в зимне-стойловый, второй - летне-пастбищный период в течение 60 суток. Животные контрольной группы получали основной рацион. Животным опытной группы в рацион дополнительно включали 50г/гол./сут. биополимера древесины – дигидроквертецина. Отбор и анализ проб молока, крови, кала, мочи и корма проводили аналогично вышеописанным.

Исследования по изучению влияния местной глины и цеолита Хотынецкого месторождения на поступление цезия-137 в травостой (сено) естественных лугов были проведены в Стародубском и Новозыбковском районах Брянской области загрязненных радиоактивными веществами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. На опытные делянки мелиоранты вносилась в количестве 0,5 % и 1 % от массы пахотного слоя почвы. Повторность опыта трехкратная. Ежегодно в течение трех лет в середине июня на делянках проводили отбор почвенных и растительных проб, после подготовки которых, в них определяли содержание цезия-137, физико-химические и агрохимические показатели почв, химический состав и питательную ценность сена и его урожайность в соответствии с общепринятыми методиками. Влияние мелиорантов на переход цезия-137 из почвы в травостой (сено) оценивали с помощью коэффициентов накопления.

Исследования по изучению миграции Cd и Pb в системе почва-растение (сено) на различных типах естественных лугов были проведены в Новозыбковском районе Брянской области. С этой целью на лугах отбирали сопряженные почвенные и растительные пробы. После их подготовки в них методом инверсионной вольтамперометрии определяли содержание Cd и Pb. Для определения размеров поступления тяжелых металлов из почвы в растения (сено) использовали индексы поглощения (Метелкин А. С., 2008).

Опыты по изучению влияния глины и цеолита на поступление Cd и Pb из почвы в растения (сено) были выполнены в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района в период с 2005 по 2008год. Мелкоделяночные опыты проводились в трехкратной повторности. На поверхность опытных делянок вносились глина и цеолит в количестве 1 и 0,5 % от пахотного слоя почвы. На контрольные делянки цеолит не вносился.

На делянках в середине лета производили отбор сопряженных почвенных и растительных проб, после подготовки которых, в них методом инверсионной вольтамперометрии определяли содержание тяжелых металлов. Для оценки параметров миграции тяжелых металлов в системе почва – растения рассчитывали индексы поглощения.

Изучение миграции Cd и Pb в системе рацион – молоко коров было выполнено в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района Брянской области в пастбищный период. Животные на пастбище содержались круглосуточно. Рацион животных состоял из пастбищной травы (35 кг) и концентратов (2 кг). В сутки коровы потребляли воды в среднем 30 кг /гол.

С целью установления связи между концентрацией Cd и Pb в рационе и молоке коров был рассчитан коэффициент выделения ( Кв ). Для этого произвели отбор проб пастбищной травы, концентратов, воды и молока. Затем, методом инверсионной вольтамперометрии, в этих пробах была определена концентрация Cd и Pb.

Другая научно-исследовательская работа также была выполнена в ОХ филиала «ВИУА» в летне-пастбищный период. Она предусматривала изучение влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на миграцию Cd и Pb в звеньях биологической цепи рацион - молоко коров.

В опыте были задействованы 12 коров черно-пестрой породы подобранных по принципу аналогов, которые были разделены на 2 группы (контрольную и опытную) по 6 голов в каждой. Животным опытной группы дополнительно в рацион включали биополимер древесины – дигидроквертецин в количестве 50 г/гол./сутки. Отбор и анализ проб производили аналогично вышеописанным.

Размеры перехода цезия-137 в звеньях биологической цепи почва - растение - молоко выражали с помощью коэффициента накопления (Кн), который представляет собой отношение концентрации цезия-137 в звене - акцепторе к звену донору и рассчитывается по формуле:

Кн = Аур/Ап, где

Кн – коэффициент накопления

Аур – удельная активность сена, Бк/кг

Ап – удельная активность почвы, Бк/кг

Определения параметров миграции тяжелых металлов в системе почва - растение (сено) использовали индексы поглощения, которые рассчитывали как отношение средних величин содержания элемента в растениях (сене) к средним величинам в почве.

Для установления связи между концентрацией Cd и Pb в рационе и молоке коров был рассчитан коэффициент выделения ( Кв ), который равен отношению их концентрации в молоке (мг/кг) к концентрации в рационе.

Экспериментальный материал обрабатывался методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента (Лакин Г. Ф., 1990), с помощью компьютерной техники и программы «STRAZ» (Иванов В. П., Крапивин И. А., 1994). Различие значений считали достоверным при Р ? 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Организация пастьбы – путь к снижению поступления цезия-137 в молоко коров

Исследования, проведенные на естественных лугах загрязненных радионуклидами, показали, что доступность цезия-137 растениям длительное время остается высокой, что увязывается с повышенным содержанием его в дернинной части (Санжарова Н. И., 1977; Белоус Н. М., Шаповалов В. Ф., 2006; Романенко А. А., 2008).

Таблица 1 - Распределение цезия-137 по профилю почвы, %

почвы Тип луга

1990 2006

Суходоль

ный Поймен

ный Низин

ный Суходль

ный Поймен

ный Низин

0 - 5 80,0±1,8 80,0±1,9 85,0±1,4 53±8 26±6 27±6

5 - 10 14.0+1.2* 16,0+0.8* 11.0+1.5* 34±6* 27±6 23±8

10-15 4,0+0.5* 3.0+0.2* 3.0+0,3* 9±7* 25±7 20±5

15-20 2.0+0,2* 1.0+0.2* 1.0+0,2* 4±3* 22±5 30±6

* - достоверно

Анализ данных таблицы показывает, что на естественных лугах в первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС основное количество цезия-137 сосредоточено в 0 – 5 см слое почвы (80 - 85%). Ниже этого слоя концентрация радионуклида существенно снижается. Со временем происходит перераспределение радионуклидов по профилю почвы. По данным 2006 года в слое почвы 0 - 5 см сосредоточено на пойменном луге 26%, на низинном 27% и на суходольном 53 %. На суходольном луге ниже этого уровня идет резкое снижение содержания радионуклида достигшее на уровне 15 – 20 см 4%. На пойменном и низинном лугах радионуклиды по пахотному слою распределяются относительно равномерно, что обусловлено типом почвы и условиями увлажнения. Обработка естественных лугов почвообрабатывающими орудиями приводит к разрушению дернины и перемещению ее вместе с радионуклидами более или менее равномерно по профилю почвы на глубину обработки (Мартюшов В. З., Рерих Л. А., 1991; Ратников А. Н. и др., 1991). Посеянные травы, после обработки лугов, как правило, в несколько раз меньше содержат цезия-137, Cd и Pb, чем естественные травостои (Алексахин Р. М., Моисеев И. Т., Тихомиров Ф. А., 1977; Анненков Б. Н., Юдинцева Е. В., 1991; Гулякин И. В., Юдинцева Е. В., 1973).

Знание характера распределения цезия-137 по высоте травостоя имеет особое значение при пастбищном содержании животных. Оно позволяет изыскать пути уменьшения поступления радионуклида в рацион, организм и молоко коров посредством рационального использования пастбищ.

Таблица 2 - Распределение цезия-137 по высоте травостоя, %

луга Уровень травостоя, см


загрузка...