Міністерство агропромислової політики україни українська академія аграрних наук інститут сільського господарства полісся шляхи зниження 137 c s І важких металів у молоці І м’ясі при їх виробництві в зоні радіоактивного забруднення (Методичні рекомендації)
| Вид материала | Методичні рекомендації |
Содержание1.2. Концентрація Cs і важких металів у кормах залежно від удобрення ґрунту та внесення меліорантів |
- Рекомендації по веденню сільськогосподарського виробництва в умовах радіоактивного, 764.06kb.
- Державний комітет україни по земельних ресурсах міністерство сільського господарства, 589.46kb.
- С. Г. Корсун Інститут землеробства Української академії аграрних наук, Київська обл.,, 201.79kb.
- Українська академія аграрних наук, 516.21kb.
- Міністерство аграрної політики України Дніпропетровський державний аграрний університет, 535.07kb.
- Меморандум погодження між Міністерством сільського господарства, лісів та сільського, 69.71kb.
- Національний науковий центр „інститут аграрної економіки” національної академії аграрних, 319.01kb.
- Методичні рекомендації київ – 2009 міністерство охорони здоров’я україни академія медичних, 735.15kb.
- Українська академія аграрних наук Інститут птахівництва Шаповалов Сергій Олегович, 510.49kb.
- National scientific centre, 309.29kb.
1.2. Концентрація 137Cs і важких металів у кормах залежно від удобрення ґрунту та внесення меліорантів
Забруднення ґрунту і сільськогосподарських рослин радіонуклідами є головним ланцюгом, по якому токсичні речовини потрапляють в організм тварин. Це відбувається як у період аерального, некореневого, тобто прямого забруднення надземних органів радіоактивними частинками, що випадають з повітря, з наступним поглинанням їх тканинами вегетативних та репродуктивних органів рослин, так і в більш віддалений період надходження радіонуклідів у рослину через кореневу систему.
В організм тварин радіонукліди можуть потрапляти різними шляхами: через травний канал (у складі кормових рослин і частинок ґрунту), органи дихання та шкіру. У післяаварійний період основну увагу звертають на те, щоб в організм сільськогосподарських тварин потрапляло якомога менше ізотопів 137Cs та 90Sr через травний канал, тому що потенційне надходження їх двома іншими шляхами відносно невелике.
Виходячи з цього, всі контрзаходи потрібно спрямовувати на вирощування чистих кормів та здійснювати контроль за складанням раціонів.
У таблиці 5 наведені результати досліджень вмісту 137Cs в сіні злакових трав залежно від удобрення ґрунту. По варіантах досліду спостерігаються відмінності у нагромадженні радіоцезію в сіні злакових трав. Так, після внесення фосфорно-калійних добрив у дозі Р60К90 відмічено зниження концентрації 137Cs у кормі на 88,2 Бк/кг, або в 2,0 рази порівняно з контрольним варіантом. Після внесення мінеральних добрив у повному складі (N60Р60К90 і N120Р60К90) спостерігається незначне зменшення накопичення цезію-137 в сіні порівняно з варіантом без добрив (10,1-28,8 Бк/кг або 5,7-16,3%).
5. Вплив мінеральних добрив на нагромадження 137Cs в сіні злакових трав
| Показники | Варіанти досліду | |||
| контроль (без добрив) | Р60К90 | N60Р60К90 | N120Р60К90 | |
| Питома активність по 137Cs, Бк/кг | 176,3 | 88,1 | 147,5 | 166,2 |
| + або – до контролю: Бк/кг % | - 100,0 | - 88,2 50,0 | - 28,8 83,7 | - 10,1 94,3 |
Аналіз застосування добрив у Житомирській області за роками показує, що останнім часом їх обсяги різко зменшились. Внесення органічних добрив у ґрунт в середньому не перевищує 2-4 т/га, мінеральних – 24-36 кг/га діючої речовини, а за останні 3 роки за державними чорнобильськими програмами мінеральні добрива в зоні забруднення не вносилися зовсім.
Д
ослідження по вивченню питомої активності 137Cs в зерні озимих культур залежно від різного агрофону при їх вирощуванні свідчать про те, що внесення мінеральних добрив у різних дозах сприяло значному зниженню питомої активності радіоцезію (рис. 2). Так, концентрація цезію-137 у зерні озимого жита на дослідних ділянках становила 8,5-19,2 Бк/кг, тоді як у контролі (без добрив) 24,2 Бк/кг або у 1,26-2,85 рази більше. Найбільше зниження питомої активності 137Cs у зерні було у варіантах досліду, де в ґрунт вносилися тільки фосфорні та калійні добрива (Р30К30).контроль (без добрив) N30Р30К30 N60Р60К60 Р30К30
Рис.2. Концентрація 137Cs в зерні залежно від агрофону
Для зменшення негативного впливу токсичних речовин у забруднені ґрунти вносять різні добрива та меліоранти (рис. 3).
Варіанти досліду: 1 – контроль (без добрив); 2 - N90Р90К90; 3 – супербіодобриво 0,5 т/га; 4 – супербіодобриво 1,0 т/га; 5 – супербіодобриво 0,25 т/га + N30Р30К30; 6 – гній 40 т/га; 7- супербіодобриво 0,5 т/га + N30Р30К30
Рис. 3. Вплив різних систем удобрення грунту на накопичення 137Cs в
зеленій масі кукурудзи
В результаті застосування добрив і меліорантів спостерігається зміна концентрації цезію-137 в зеленій масі кукурудзи – від 38 до 89 Бк/кг. Внесення органічного добрива (гній 40 т/га) значно знижувало її радіоактивність – на 29 Бк/кг, або в 1,8 рази порівняно з контрольним варіантом. Дещо менш ефективним було застосування мінеральних добрив у повному складі (N90Р90К90). Використання супербіодобрива в різних дозах суттєво не впливає на питому активність цезію-137, а в деяких варіантах (3 і 7), навпаки, погіршує якість продукції за цим показником. Відповідним було і значення коефіцієнтів накопичення 137Cs у зеленій масі кукурудзи.
В останні роки в зоні Полісся України, у зв’язку з різким зменшенням внесення концентрованих фосфорних добрив, застосовують в якості добрив фосфорне борошно. У таблиці 6 наведені дані по накопиченню радіоцезію пелюшко-вівсяною сумішкою, яка масово використовується для годівлі великої рогатої худоби в зоні радіоактивного забруднення.
6. Вплив різних добрив на концентрацію 137Cs у пелюшко-вівсяній сумішці
| № варіанту | Варіанти досліду | Активність радіонукліда, Бк/кг | Коефіцієнт накопичення в: | |||
| у грунті | у зерні | у соломі | зерні | соломі | ||
| | Контроль (без добрив) | 272 | 50 | 78 | 0,18 | 0,29 |
| | N20К60 – фон | 344 | 42 | 90 | 0,12 | 0,26 |
| | Фон + Р60 (суперфосфат) | 297 | 28 | 55 | 0,09 | 0,18 |
| | Фон + Р60 (фосфоритне борошно) | 290 | 31 | 39 | 0,11 | 0,13 |
| | Фон + Р60 (суперфосфат) + Сu, Mo, B, Zn | 362 | 33 | 110 | 0,09 | 0,30 |
| | Фон + Р60 (фосфоритне борошно) + Сu, Mo, B, Zn | 331 | 23 | 61 | 0,07 | 0,18 |
Встановлено, що при низькому вмісті цезією-137 у ґрунті (272-362 Бк/кг) вивчаємі добрива істотно впливали на зниження питомої радіоактивності зерна та соломи пелюшко-вівса. Азотно-калійні добрива зменшили коефіцієнт накопичення 137Cs у зерні та соломі, відповідно, на 33,3% та 10,4%. В 1,6-2,0 рази знижується активність 137Cs у зерні при використанні фосфорних добрив – фосфоритного борошна та суперфосфату. Найбільш же ефективним було внесення в ґрунт фосфоритного борошна з мікроелементами – коефіцієнт накопичення зменшився в зерні в 2,6 рази, а в соломі – 1,6 рази. Необхідно відмітити, що 137Cs нагромаджується в соломі пелюшко-вівса в 1,18-3,33 рази більше, ніж у зерні. У 5 варіанті отримані показники накопичення радіонукліду в соломі, аналогічні контрольному варіанту.
Нагромадження важких металів у вегетативну масу кормових культур – основного джерела контамінації продукції тваринництва – відбувається головним чином із ґрунту. Сільськогосподарські культури мають значну акумулятивну здатність, навіть за умов невисокої щільності забруднення ґрунтів полютантами.
З метою профілактики міграції важких металів та обмеження їх нагромадження пелюшко-вівсяною сумішкою були вивчені різні фосфорні добрива-меліоранти, що володіють здатністю зв’язувати важкі метали (табл. 7).
Комплексна оцінка досліджених добрив показала, що в умовах локального антропогенного забруднення ґрунту важкими металами найбільш перспективним є використання суперфосфату та фосфоритного борошна з добавкою мікроелементів Сu, Mo, B, Zn. Коефіцієнти накопичення кадмію та ртуті у кормах при сумісному застосуванні суперфосфату та фосфоритного борошна з мікроелементами були менші, відповідно, в 1,6-2,7 та 1,3-4,2 рази порівняно з неудобреним варіантом.
Дослідні зразки ґрунту, зерна і соломи пелюшко-вівса не перевищували нормативних вимог по свинцю. Але якщо в зерні його концентрація становила 0,07-0,55 мг/кг (ГДК 5,0 мг/кг), то у соломі ці показники були близькі до ГДК – 3,87-4,40 мг/кг. Використання різних систем удобрення ґрунту не сприяло зниженню забруднення ґрунту та кормів свинцем, а, навпаки, його вміст збільшився у грунті на 13,0-25,9%, зерні – в 2,4-7,8 рази (за винятком 3 варіанту, де його виявлено лише сліди).
7. Вплив різних систем застосування добрив на вміст важких металів у ґрунті та їх накопичення в
пелюшко-вівсяній сумішці, мг/кг натуральної сировини
| № варіанту | Варіанти досліду | Важкі метали | |||||||||||||||||||
| Pb | Cd | Hg | Cu | Zn | |||||||||||||||||
| грунт | зерно | солома | КН* зерно/солома | грунт | зерно | солома | КН* зерно/солома | грунт | зерно | солома | КН* зерно/солома | грунт | зерно | солома | КН* зерно/солома | грунт | зерно | солома | КН* зерно/солома | ||
| | Контроль (без добрив) | 3,77 | 0,07 | 4,09 | 0,02/1,08 | 0,11 | 0,26 | 0,20 | 2,36/1,82 | 0,03 | 0,35 | 0,07 | 11,67/2,33 | 0,46 | 7,84 | 4,45 | 16,26/9,67 | 1,49 | 23,5 | 32,9 | 15,77/22,08 |
| | N20К60 – фон | 4,66 | 0,17 | 3,87 | 0,04/0,83 | 0,16 | 0,21 | 0,19 | 1,13/1,19 | 0,03 | 0,35 | 0,07 | 11,67/2,33 | 0,60 | 6,42 | 4,75 | 10,70/7,92 | 1,59 | 26,9 | 25,5 | 16,92/16,04 |
| | Фон + Р60 (суперфосфат) | 4,26 | сліди | 4,22 | - /0,09 | 0,16 | 0,16 | 0,21 | 1,00/1,31 | 0,03 | 0,26 | 0,07 | 8,67/2,33 | 0,46 | 5,03 | 4,22 | 10,93/9,17 | 1,54 | 23,4 | 20,7 | 15,19/13,44 |
| | Фон + Р60 (фосфоритне борошно) | 4,56 | 0,17 | 4,40 | 0,04/0,96 | 0,18 | 0,19 | 0,18 | 1,06/1,00 | 0,03 | 0,14 | 0,07 | 4,67/2,33 | 0,57 | 6,07 | 7,56 | 10,65/13,26 | 1,58 | 23,4 | 29,5 | 14,81/18,67 |
| | Фон + Р60 (суперфосфат) + Сu, Mo, B, Zn | 4,75 | 0,55 | 4,22 | 0,11/0,89 | 0,22 | 0,19 | 0,25 | 0,86/1,14 | 0,05 | 0,14 | 0,07 | 2,80/1,40 | 3,77 | 19,03 | 6,51 | 5,05/1,73 | 2,97 | 32,9 | 33,4 | 11,08/11,24 |
| | Фон + Р60 (фосфоритне борошно) + Сu, Mo, B, Zn | 4,66 | 0,28 | сліди | 0,06/- | 0,22 | 0,21 | 0,21 | 0,95/0,95 | 0,04 | 0,14 | 0,07 | 3,50/1,75 | 5,17 | 10,42 | 5,65 | 2,01/1,09 | 4,36 | 33,0 | 33,5 | 7,57/ 7,68 |
| | Гранично допустима концентрація | 20,0 | 5,0 | 5,0 | - | 5,0 | 0,3 | 0,3 | - | 2,1 | 0,1 | 0,05 | - | 10,0 | 30,0 | 30,0 | - | 70,0 | 50,0 | 50,0 | - |
Примітка. КН* - коефіцієнт накопичення
Вміст цинку в ґрунті, зерні та соломі пелюшко-вівса становить, відповідно, 1,49-4,36 мг/кг, 23,4-33,0 та 20,7-33,5 мг/кг, що узгоджується з даними вітчизняних авторів. На збільшення вмісту цього мікроелементу в рослинній продукції найбільше вплинуло удобрення ґрунту фосфорними та мікродобривами (варіанти 5 і 6). На цих варіантах досліду його містилося більше у грунті на 86,8-192,6%, зерні – 22,3-41,0 та соломі – на 1,5-61,8% порівняно з дослідними ділянками, де мікродобрива не застосовувались. Серед вивчених важких металів для цинку характерний найвищий коефіцієнт накопичення, який коливається в межах 7,57-16,9 для зерна та 7,68-22,08 для соломи пелюшко-вівса.
Внесення мікроелементів (5 і 6 варіанти досліду) сприяє збільшенню концентрації міді в ґрунті до 3,77-5,17 мг/кг або в 6,3-10,2 рази, зерні – 10,42-19,03 мг/кг або в 1,4-3,8 рази та соломі – до 5,65-6,51 мг/кг. В той же час на даних ділянках відмічено найнижчі коефіцієнти накопичення як для зерна, так і пелюшко-вівсяної соломи – відповідно 2,01-5,05 і 1,09-1,73.
Отже, сумісне використання суперфосфату та фосфоритного борошна з мікроелементами Сu, Mo, B, Zn забезпечує покращання якості кормових культур, знижуючи в них рівень важких металів.
Таким чином, при вирощуванні сільськогосподарських культур у ІІІ зоні радіоактивного забруднення, найбільш ефективними контрзаходами щодо зниження накопичення у кормах 137Cs є внесення у ґрунт фосфорно-калійних і органічних добрив та фосфоритного борошна з мікроелементами, а важких металів – використання органічних добрив та фосфоритного борошна з мікроелементами. Ці заходи створюють передумови до значного зниження нагромадження рухомих форм важких металів у кормах раціону, що дасть можливість зменшити міграцію токсичних елементів трофічними ланцюгами.