УДК 630*161.15:630*114.354

ВПЛИВ ТРАДИЦІЙНИХ І ПЕРСПЕКТИВНИХ ДОБРИВ НА АКТИВНІСТЬ СS137 В ОСУШУВАНОМУ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОМУ ҐРУНТІ

М.Ю. ТАРАРІКО, канд. екон. наук
Інститут агроекології та природокористування НААН
Г.І. Личук, канд. с.-г. наук
ННЦ «Інститут землеробства НААН»

Метою досліджень було встановлення зміни активності Сs137 в осушуваному дерново-підзолистому супіщаному ґрунті за тривалого застосування органо-мінеральної системи удобрення та визначення ефективності позакореневого внесення полімінерального добрива на блокування надходження Сs137 в зерно тритикале. Систематичне застосування органо-мінеральної системи удобрення (Гній + NPK) в зерно-картопляній сівозміні забезпечило збільшення вмісту в ґрунті гумусу, фосфору, калію і відповідно зменшення активності радіоцезію. Обробка посівів тритикале під час вегетації полімінеральним добривом ”Макромікс“ сприяла підвищенню його врожайності та зменшенню в зерні вмісту Сs137.

Ключові слова: осушуваний дерново-підзолистий ґрунт, зерно-картопляна сівозміна, родючість, гумус, фосфор, калій, радіоцезій Сs137, полімінеральне добриво

Проблема та її актуальність. Після аварії на Чорнобильській атомній станції значна територія гумідної зони була забруднена радіоактивними речовинами. Навіть через 30 років після аварії в північних регіонах Житомирської області рівень забруднення залишається високим. Особливо небезпечним є забруднення ґрунтів радіоцезієм [1] на меліорованих землях, оскільки в сприятливих умовах зволоження цей елемент має властивість активно мігрувати в системі «ґрунт – рослина – тварина – людина». У результаті проведення численних досліджень встановлені ефективні прийоми блокування переходу радіонуклідів в рослини з ґрунту [2,3,4]. Ці прийоми є доволі витратними, що потребує розробки більш економічно доступних способів блокування радіонуклідів. 
Завдання та методика досліджень. Мета досліджень - оцінити довготривалий вплив традиційної органо-мінеральної системи удобрення зерно-картопляної сівозміни на родючість осушуваного дерново-підзолистого ґрунту. Визначити вплив добрив на активність Сs137, зокрема встановити ефективність застосування перспективного полімінерального рідкого добрива «Макромікс» шляхом позакореневого його внесення під час вегетації, з точки зору підвищення врожайності та зменшення надходження Сs137 в рослини. Експериментальні дослідження виконували в стаціонарному досліді Інституту сільського  господарства    Полісся   НААН ( с. Грозіно Коростенського району 
Житомирської області). Дослід було закладено в 2004 р. на осушуваному дерново-підзолистому супіщаному ґрунті. Вихідні показники параметрів родючості 0–20 см шару: гумус загальний – 0,8 %,  рНKCl – 4,7, вміст 

© М.Ю. Тараріко, Г.І. Личук, 2017

легкогідролізованого азоту – 8,8 мг/100г ґрунту, Р2О5 – 8,0, К2О – 7,1 мг/100г ґрунту за Кірсановим.
Дослідження проводили в 4–пільній сівозміні: люпин – тритикале – картопля – овес на фоні традиційної системи удобрення – гній 10 т +  N50P56K66. Під тритикале вносили - N60P60K60 а під картоплю – гній 40 т/га + N80P60K100.
У ґрунті визначали: вміст гумусу за методом Тюріна в модифікації Сімакова (ДСТУ 4280: 2004), азот легкогідролізований – методом Корнфільда, фосфору та калію – за методикою Кірсанова (ДСТУ 4405: 2005) та рНKCl потенціометричним методом (ГОСТ 26489 – 85).
Визначення питомої активності Сs137 у зразках рослин та ґрунту проводили шляхом радіометричних вимірів на високоефективному низькофоновому гама-спектрометрі у відповідності до ДСТУ ISO 10703–200.
Полімінеральне добриво «Макромікс» (патент на корисну модель №78552) містить азот, калій, магній і ряд мікроелементів в формі фізіологічно активних сполук.
Результати досліджень. Встановлено, що після 10-річного систематичного застосування традиційної органо-мінеральної системи удобрення (Гн.+NPK) в 4-пільній зерно-картопляній сівозміні відбулось значне підвищення вмісту гумусу, фосфору і калію, істотно знизилася кислотність осушуваного дерново-підзолистого ґрунту (табл. 1).
Порівняння рівня родючості в полях тритикале за мінерального удобрення і картоплі показало, що внесення під цю культуру 40 т гною та підвищеної дози калію забезпечило збільшення запасів органічної речовини в шарі 0–40 см на 8 т/га, а вмісту калію на 0,6 мг на 100 г ґрунту. Знизилась кислотність у шарі 0–20 см, а саме показник рНKCl підвищився при застосуванні мінеральних добрив до 4,8, а при органо-мінеральній системі удобрення - до 5,3 [6,7].
1.	Вплив удобрення культур зерно-картопляної сівозміни на стан родючості осушуваного дерново-підзолистого супіщаного ґрунту
Шар ґрунту, см	Удобрення	Гумус	N л.г 
	Р2О5	К2О	рНKCL	
		%	т/га	мг/100 ґрунту		
Поле тритикале	
0–20	N60P60K60	1,62	48,2	10,0	11,4	6,6	4,8	
20–40		0,82	24,2	6,9	4,9	3,1	5,3	
0–40		-	72,4	8,5	8,1	4,8	5,1	
Поле картоплі	
0–20	40 т\га гною + N80P60K100 	1,7	50,4	11,3	11,9	7,0	5,3	
20–40		1,01	30,0	7,3	5,2	4,3	5,6	
0–40		-	80,4	9,3	8,5	5,7	5,5	
Оцінка впливу різних ґрунтових властивостей покладена в основу прогнозування акумуляції радіонуклідів в рослинах [1]. Вміст обмінного калію впливає на накопичення в рослинах Сs137, вміст обмінного кальцію – на акумуляцію в рослинах Sr90. З підвищенням у ґрунті кількості органічної речовини зменшується накопичення Sr90 в сільськогосподарських культурах в 1,1-3,0 рази, а Сs137 в 1,3 – 4,0 рази відповідно [5].
Важливим завданням досліджень було визначення рівня активності Сs137 у віддалений період за тривалого застосування у стаціонарному досліді традиційної орано-мінеральної системи удобрення. Встановлено, що майже через 30 років після Чорнобильської катастрофи рівень активності Сs137 в ґрунті залишився високим.
Визначення Сs137 в осушуваному дерново-підзолистому ґрунті показало, що в полі картоплі за більш високого рівня його родючості в усіх шарах 0-20 см, і особливо в шарі 10-20 см, в який заробляється більша частина гною, рівень активності Сs137 був значно нижчий ніж в полі тритикале. Відомо, що одним з основних факторів, що визначають поведінку радіонуклідів у ґрунті, є наявність в ньому органічних речовин, зокрема гумусних кислот, які в значній кількості вносяться разом із гноєм. Гумінові та фульвокислоти здатні створювати з радіонуклідами комплексні сполуки різної жорсткості. Ці дані свідчать про значну роль органічних і калійних добрив у зниженні активності радіоцезію (табл. 2). 
2.	Активність Сs137 в осушуваному дерново-підзолистому супіщаному ґрунті під культурами зерно-картопляної сівозміни
Шар ґрунту	Поля сівозміни	
	тритикале	картопля	
	кБк/м2	Кі/км2	кБк/м2	Кі/км2	
0–5	327	8,8	302	8,2	
5–10	321	8,7	287	7,8	
10–20	348	9,5	274	7,4	
0–20	332	9,0	288	7,8	
Однак навіть за систематичного застосування традиційної органо-мінеральної системи удобрення активність Сs137 залишається досить високою. Отже, для отримання гарантовано нормативно безпечної сільськогосподарської продукції необхідно застосувати додаткові запобіжні заходи. Особливо важливими в цьому відношенні на фоні традиційної органо-мінеральної системи удобрення зерно-картопляної сівозміни є заходи з контролю фізико-хімічних параметрів ґрунту, застосування підвищених норм калійних добрив, зокрема розчинних калійних добрив шляхом позакореневого внесення під час вегетації.
Сільськогосподарські культури мають різну здатність до накопичення Сs137. Картопля відноситься до групи рослин з потенційно невисокою здатністю накопичення Сs137. Якщо цю культуру на дерново-підзолистому ґрунті можливо вирощувати з рівнем щільності до 15 Кі/км2, то зернові лише за щільності до 4 Кі/км2 [3]. Отже, при більш високому рівні щільності забруднення необхідно застосовувати контрзаходи по зниженню надходження радіонуклідів в сільськогосподарській продукції. У зв’язку з цим нами проведено вивчення ефективності одного з перспективних прийомів блокування радіонуклідів в системі «ґрунт-рослина» шляхом позакореневого внесення розчинних добрив під час вегетації. Для цього закладено дослід з обробки посівів тритикале полімінеральним розчинним добривом «Мікромікс», що містить азот, калій, магній і мікроелементи в біологічно активній формі. Дослідження проводили в стаціонарному досліді Інституту сільського господарства Полісся методом розщеплених ділянок в 4-разовому повторенні на тритикале. Добриво вносили в фазу трубкування із розрахунку 20 л/га (табл. 3). 
3.	Влив полімінерального добрива «Макромікс» на вміст калію в соломі і зерні та Сs137 в зерні тритикале
Система удобрення
	Вміст калію, %	Бк/кг	Зниження 	
	солома	зерно	зерно	%	
Без добрив	1*	2**	1*	2**	1*	2**		
	1,00	1,12	0,57	0,58	0,22	0,20	9	
 10 т/га гною + N50P56K66	1,29	1,39	0,60	0,62	0,19	0,17	11	
1* - контроль;  2**- обробка «Макромікс»;
Проведені дослідження підтвердили, що одним з основних факторів, які впливають на перехід радіоцезію з ґрунту в рослинну біомасу є рівень забезпечення рослин калієм. Для визначення впливу добрива «Макромікс» на надходження в рослини тритикале Сs137 визначили його активність в залежності від вмісту калію в зерні і соломі. Результати показали, що під впливом цього заходу відповідно в зерні і соломі вміст калію збільшився на 14%. При цьому прослідковується тенденція до зменшення коефіцієнту переходу Сs137 із ґрунту в рослини.
Крім того, встановлено, що внесення даного добрива під час вегетації по листовій поверхні сприяло достовірному збільшенню урожайності тритикале у варіанті без добрив з 1,91 до 2,08 т/га, тобто на 9%, а у варіанті з традиційною системою удобрення з 4,40 до 4,6 т/га або на 5%. 
Враховуючи відносно невисоку вартість (близько 7 тис. грн/т) створеного на основі природного сольового розчину добрива «Макромікс», проведені дослідження свідчать про доцільність широкого його застосування на забруднених землях гумідної зони як додаткового запобіжного заходу до стандартних органічних, мінеральних добрив і меліорантів для отримання гарантовано нормативно безпечної сільськогосподарської продукції. 
Висновки. На осушуваних дерново-підзолистих ґрунтах для ефективного блокування надходження Сs137 в сільськогосподарську продукцію необхідно підтримувати реакцію ґрунтового розчину близько до нейтральної, застосовувати  підвищені дози калійних добрив та використовувати позакореневе підживлення зернових розчинними добривами, що містять калій, під час вегетації. Важливим також є ефект зниження концентрації радіоцезію за рахунок підвищення продуктивності культур, що значною мірою досягається за умови застосування традиційної органо-мінеральної системи удобрення через кардинальне покращення усіх показників родючості осушуваного дерново-підзолистого ґрунту та зменшення в ньому активності радіонуклідів.

Бібліографія
1.	Динаміка накопичення  Сs137 у сільськогосподарських культурах. / Пристер Б.С. та ін. // Науковий вісник національного аграрного університету.  2001. С. 51 – 56.
2.	Наукові основи агропромислового виробництва в зоні Полісся і західного регіону України. Київ: «Урожай», 2004. 560 с.
3.	Дутов О.І. Наукові основи формування агроекосистем на радіоактивних територіях: автореф. дис. на здобуття наук. Ступеня докт. с-х наук. Київ: 2013. 41 с.
4.	Ратошнюк В.І. Стан родючості та застосування агромеліоративних заходів  на радіоактивно забруднених землях. // Землеробство. 2004. Вип. 76. С. 57-64.
5.	Йоханон К.Й. Функции органического вещества, определяющие поведение радиоцезия в системе почва-растение. // Вісник аграрної науки. 1997. № 3. С. 15-18.
6. Бондарь О.И. Доступность Cs–137 и Sr–90 растениям из различных компонентов почвы. // Почвоведение. 2000. № 4. С. 439 – 445.
7. Пристер Б.С. Оценка гарантированных коэффициентов перехода радиоактивного цезия в сельскохозяйственные культуры по агрохимическим показателям почвы: Сб. науч. тр. УНИИСХР. / Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Киев: 1991. С. 132 – 141.

М.Ю. Тарарико, А.И. Лычук 
Влияние традиционных и перспективных удобрений на активность СS137 в осушаемой дерново-подзолистой почве
Цель исследований - установить изменения активности Сs137 в осушаемой дерново-подзолистой супесчаной почве при длительном применении органо-минеральной системы удобрения и определения эффективности внекорневого внесения полиминерального удобрения на блокирование поступления Сs137 в зерно тритикале. Систематическое применение органо-минеральной системы удобрения в зерно-картофельном севообороте обеспечило увеличение содержания в почве гумуса, фосфора, калия и, соответственно, уменьшение активности радиоцезия. Обработка посевов тритикале в период вегетации полиминеральным удобрением ”Макромик“ способствовала повышению его урожайности и уменьшению в зерне содержания Сs13.

М.Y. Тarariko, A.І. Lychuk
Effect of traditional and perspective fertilizers on the activity of CS137 in drained sod-podzolic soils
             The aim of the research was to establish the changes in the activity of Сs137 in drained sod-podzolic sandy soils under the long-term application of the organo-mineral fertilizer system and to research the effectiveness of the foliar application by polymineral fertilizers from the point of view of decreasing of Сs137 in the yield of triticale grains. The systematic application of the organo-mineral fertilizer system in grain-potato crop rotation provided an increase of humus, phosphorus and potassium in the soil and, accordingly, a decrease in the activity of radiocaesium. The treatment of triticale crops during vegetative cultivation with "Polymineral fertilizer" "Macromik" contributed to increase of its yield and reduced of Сs137 in grain.