Агромелиоративные приемы по снижению накопления тяжелых металлов в почвах и растительной продукции

Наибольшая достоверная прибавка урожая получена в вариантах с использованием максимальных норм расхода гербицидов совместно с КАС (табл. 3).Применение КАС (70 л/га) позволило увеличить урожайность зерна на 23,5%. Максимальная прибавка получена при использовании гербицида МайсТер Пауэр, МД, 1,5 л/га + КАС. Она составила 109,3 ц/га. Обработка посевов баковой смесью с минимальной нормой расхода данного препарата (1,0 л/га) позволила увеличить показатель на 52,3 ц/га.

Таким образом, наиболее эффективным в борьбе с сорной растительностью в посевах кукурузы на зерно при совместном применении с КАС был

гербицид МайсТер Пауэр (МД) с нормой расхода 1,5 л/га. При этом численность сорной растительности в посевах в критическую по сорнякам фазу развития культуры снижается на 100%. Применение для химической прополки кукурузы на зерно гербицидов ГЯМИ 0031, КС и Санкор, ВДГ с максимальными нормами их расхода в сочетании с КАС позволило снизить численность сорной растительности на 97,9 и 88,2% соответственно. Наибольшая (109,3 ц/га) достоверная прибавка урожая кукурузы на зерно получена в варианте с гербицидом МайсТер Пауэр (МД) с нормой расхода 1,5 л/га в сочетании с КАС.

Литература

1. Сорока С.В. и др. Перспективы повышения эффективности защиты растений в Республике Беларусь на 20112015 гг. / Интегрированная защита растений: стратегия и тактика: материалы междунар. научн.-практ. конф., посвящ. 40-летию со дня организации РУП «Ин-т защиты растений», Минск, 5-8 июля 2011 г. - Несвиж, 2011. - С. 26-38.

2. Надточаев Н.Ф. Кукуруза на полях Беларуси. - Минск, 2008. - 411 с.

3. Жуков А. Мировой рынок: все дешевле и дешевле // Белорусское сельское хозяйство, 2015, № 5. - С. 139-142.

4. Миренков Ю.А., Коробко В.Г. Совместимость сульфонилмочевинных гербицидов на кукурузе с удобрением КАС // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2007, № 4. - С. 69-71.

УДК 631.6:631.95

АГРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРИЕМЫ ПО СНИЖЕНИЮ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ

В.В. Копытовский

Белорусская ГСХА, кафедра сельского строительства и обустройства территорий,

e-mail: kancel@baa. by

Рассмотрены агромелиоративные приемы, включающие внесение органических удобрений, в том числе и жидкой органики, которая образуется на животноводческих комплексах, а также регулирование водного режима путем орошения. Изложена технология приготовления органических удобрений на основе твердой фракции. При реализации способа имеется возможность получения биогумуса - ценного органического удобрения с высокими экологическими характеристиками.

Ключевые слова: техногенно загрязненные земли, тяжелые металлы, агромелиоративные приемы, органические удобрения, орошение, качество продукции, биогумус.

AGROMELIORATIVE IMPROVEMENT TECHNIQUES FOR REDUCING OF HEAVY METALS ACCUMULATION IN SOIL AND PLANT PRODUCTS

V.V. Kopytovskiy

Belarusian State Agricultural Academy, e-mail: kancel@baa.by

Considered agromeliorative techniques including organic fertilizers, including liquid manure that is produced on livestock farms and water regulation by irrigation. The technology of preparation of organic fertilizers based on solids. In the method it is possible to produce vermicompost - a valuable organic fertilizer with high environmental performance.

Keywords: technogenic polluted lands, heavy metals, agromeliorative improvement techniques, organic fertilizers, irrigation, quality products, biohumus.

Для повышения экологической устойчивости мелиорируемых агроландшафтов и создания условий получения экологически безопасной продукции растениеводства в условиях техногенного загрязнения

необходимо применение технологий дезактивации земель. В опубликованных ранее работах [1, 2] было показано, что в зависимости от загрязнения почвы экосистема, включающая мелиорируемый агро-

ландшафт, может функционировать в трех уровнях: нормальном, допустимом и критическом.

При нормальном уровне содержание экотокси-кантов не превышает фоновых концентраций. При этом для получения планируемого урожая сельскохозяйственных культур при хорошем его качестве необходимо разрабатывать научно обоснованные системы удобрений, направленные на повышение плодородия освоенных земель. Для увеличения содержания гумуса или хотя бы для снижения отрицательного баланса органического вещества необходимо применять местные удобрения (навоз, солому, компосты, сидераты и др.) [3]. Эти мероприятия следует проводить в системе адаптированных севооборотов, а также предусматривать регулирование водного режима почв. Причем регулирование водного режима следует рассматривать как обязательное мероприятие, осуществляемое с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных культур [4].

Исследованиями, проведенными в Республике Беларусь [5], установлено, что подвижность тяжелых металлов (ТМ) возрастает в почвах с избыточным увлажнением. Это способствует усилению миграционной способности в системе «почва - растения» и накоплению ТМ в растениеводческой продукции. Увеличение концентрации ТМ в растениях на различных по увлажнению почвах объясняется тем, что с увеличением степени гидроморфизма почв возрастает кислотность, ухудшаются иные их свойства, что и приводит к снижению продуктивности растений, влияя на процессы поглощения ими токсикантов.

Наибольшую опасность представляют подвижные формы ТМ, поэтому необходимо применение приемов, способных переводить их растворимые формы в трудно растворимые и недоступные для растений. Так, в нейтральной среде медь и никель становятся практически безвредными. При снижении кислотности почвенного раствора снижается растворимость и подвижность кадмия и свинца, уменьшается потребление их растениями. Это же относится к цинку и мышьяку [6].

Орошение стоками свиноводческих комплексов способствует снижению кислотности почвы. например, на оросительной системе РСУП СГЦ «За-днепровский» реакция почвенного раствора за период эксплуатации повысилась с 4,2-4,5 до 5,3-6,5. В этом плане полив стоками свиноводческого комплекса играет положительную роль и вполне может быть рекомендован в качестве профилактического мероприятия по снижению накопления тяжелых металлов в растениеводческой продукции и в целом отрицательного антропогенного воздействия на агроландшафт. Однако при организации удобрительного орошения стоками следует иметь в виду, что орошаемая площадь должна быть тщательно спланирована для предотвращения аккумуляции по-

ливной жидкости в микропонижениях, дабы исключить переувлажнение почвы. Поливы многолетних трав следует проводить нормами, рекомендованными для допустимого уровня загрязнения почвы ТМ. Как правило, эти нормы на 17-25% ниже по сравнению с нормами для нормального уровня загрязнения почвы.

Важное значение для снижения подвижности ТМ имеют органические удобрения [7, 8]. Взаимодействие солей ТМ с органическим веществом почвы идет по пути образования солей гумусовых кислот и вовлечения металлов в комплексные соединения, малодоступные для растений. Агрономические мероприятия, проводимые на загрязненных землях, должны повышать содержание гумуса. Поэтому внесение навоза, компостов на основе твердой фракции стоков имеет принципиально важное значение. Для этой цели может быть рекомендованы технологии приготовления компостов, опубликованные ранее [9, 10]. При приготовлении компоста рекомендуется следующая технология. Размеры буртов: основание 8-12 х 20-30 м, высота 2-3 м. При формировании буртов компоненты тщательно перемешивают. Бурт должен быть рыхлым для обеспечения аэробного биотермического процесса, при котором подавляется всхожесть семян сорной растительности, происходит дегельминтизация навоза и стоков, а также гибель в них основной массы болезнетворных микроорганизмов.

Компостирование необходимо начинать в теплое время года. Желательно, чтобы в этот период прошла термофильная стадия разложения органического вещества (с разогревом компостной массы до температуры 55-60оС). Вторая, мезофильная стадия (с температурой 30-35оС) может проходить и зимой. Но в этом случае для предотвращения промерзания и прекращения процесса созревания компостные бурты необходимо укрывать теплоизолирующим слоем соломы, земли, торфа или опилок 0-50 см.

Следует отметить, что компоненты бурта служат хорошим субстратом для жизнедеятельности калифорнийского червя. Поэтому при реализации способа имеется возможность получения биогумуса -ценного органического удобрения с высокими экологическими характеристиками.

После формирования буртов площадь можно использовать повторно. При этом при необходимости производят подсыпку пахотного слоя почвы -желательно торфокрошкой.

Хороший эффект был получен в наших опытах при внесении соломы на фоне орошения стоками свиноводческого комплекса. Производственный опыт был заложен на площади 90 га. Дозы внесения соломы колебались от 2 до 8 т/га. Было установлено, что внесение соломы способствовало снижению подвижности изучаемых ТМ. При чем

степень подвижности зависела от дозы внесенной соломы, а наибольшая эффективность имела место на третий год после внесения.

Снижение кислотности почвы только за счет орошения стоками носит длительный во времени характер. Поэтому наряду с этим приемом в отдельных случаях необходимо проводить известкование, которое влияет на подвижность металлов в результате комплекса изменений в почвенной системе на физическом, химическом и биологическом уровнях. Известковые удобрения необходимо вносить, равномерно распределяя в пахотном горизонте, при дозе более 10 т/га их следует заделывать в почву в два приема. Целесообразно также известковое удобрение смешивать с верхним пахотным слоем путем применения дисковых культиваторов, а затем уже заделывать на полную глубину.

Получение экологически безопасной продукции на загрязненных землях возможно при выращивании толерантных сортов и культур с учетом того, что у них наиболее загрязнены корни, затем листья, стебли, а потом семена. Поэтому на загрязненных участках следует возделывать только технические культуры, идущие в переработку.

Вынос загрязняющих веществ с растительной продукцией способствует самоочищению почвы. Результаты исследований [7] свидетельствуют о том, что с увеличением уровня загрязнения почвы ТМ возрастает и вынос их урожаем. На этом основании можно рекомендовать приемы фитосанации почвы. Они основаны на способности некоторых растений поглощать из почвы значительные коли-

чества экотоксикантов [11]. Затем растения -фитомелиоранты подвергают утилизации.

Наиболее кардинальный способ ликвидации последствий загрязнения - удаление ТМ из корнеоби-таемого слоя почвы. При этом возможны две технологии: механическое удаление загрязненного слоя почвы и перемещение загрязненного слоя в почвенные горизонты, подстилающие корнеобитаемый слой. Последний прием применяют наиболее часто и осуществляют путем глубокой вспашки плантажными плугами.

Таким образом, рассмотренный технологический регламент функционирования мелиоративной системы при различных уровнях загрязнения почвы соединениями ТМ показывает, что рекультивация техногенно загрязненных земель достаточно трудоемка и требует значительных материальных затрат. Объем этих затрат пропорционален уровню загрязнения почвы. Наиболее трудоемок процесс восстановления нарушенного плодородия при критическом уровне загрязнения. Однако такие земли, как правило, расположены локально в непосредственной близости от источников загрязнения и пока занимают незначительные площади. Поэтому на современном этапе основное направление рекультивации земель нужно осуществлять по профилактическому принципу. В связи с этим в системе профилактических мероприятий особое место должно быть отведено жидкой органике, которая образуется на крупных животноводческих комплексах.

Литература

1. Желязко В.И., Мажайский Ю.А. Приемы реабилитации загрязненных земель мелиорируемых агроландшафтов // Агрохимический вестник, 2008, № 1. - С. 32-33.

2. Желязко В.И. Эколого-мелиоративные основы орошения земель стоками свиноводческих комплексов.- Горки, БГСХА, 2003. - 168 с.

3. Русакова И.В. Воспроизводство плодородия почв на основе использования возобновляемых биоресурсов // Агрохимический вестник, 2013, № 4. - С. 7-12.

4. Желязко В.И., Копытовский В.В. Повышение экологической безопасности мелиоративных систем с использованием сточных вод // Акватерра: Матер. VII Международной специализированной выставки и научно-практической конференции, 15-17 июля 2004 г., С.-Петербург, 2004. - С. 63-65.

5. Головатый С.Е. Тяжелые металлы в агроэкосистемах.- Минск, РУП «Институт почвоведения и агрохимии». 2002. - 239 с.

6. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. - М.: Мир, 1989. - 439 с.

7. Цыганов А.Р., Вильдфлуш И.Р., Поддубная О.В., Каль М.Н. Приемы по снижению подвижности тяжелых металлов в почве и накоплению их в растениеводческой продукции // Природные ресурсы, 1998, № 4. - С. 81-85.

8. Белоус Н.М., Шаповалов В.Ф., Моисеенко Ф.В., Драганская М.Г. Влияние различных систем удобрения на накопление тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции // Вестник Брянской ГСХА, Отдельный выпуск, 2005. - С. 22-29.

9. Желязко В.И., Михальченко Н.Н., Копытовский В.В. Приготовление органических удобрений из жидкого навоза // Дождевые черви и плодородие почв: Матер. 11-ой Междунар. науч.-практ. конфер. 17-19 марта 2004 г., Владимир, 2004. - С. 78-80.

10. Прохоров И.С., Завалин А.А., Семенцов А.Ю. Биокомпосты «ПИКСА» - продукт биотехнологической переработки торфа / Материалы Международной конференции «Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии» (29 мая - 2 июня 2006 г.). - Минск: НАН Беларуси, Институт проблем использования природных ресурсов и экологии НАН Беларуси; под ред. Н.Н. Бамбалова, 2006. - С. 103-105.

11. Флесс Н.А. Фиторемедиация почв, загрязненных навозными стоками // Агрохимический вестник, 2006, № 5. -С. 18-19.