Особливості агротехніки на ґрунтах, забруднених радіонуклідами

Радіоактивне забруднення полів після аварії на Чорнобильській АЕС розподілено вкрай нерівномірно. Через перенесення пилу вітром та опадами концентрація радіонуклідів навіть на сусідніх ділянках у межах одного господарства може різнитися в десятки та сотні разів. Усього в Республіці Білорусь сільськогосподарське виробництво ведеться на 1,3 млн га земель, забруднених цезієм-137, причому 0,46 млн га з них одночасно забруднені і стронцієм-90. Закон дозволяє вести рослинництво при рівні забруднення ґрунту цезієм-137 до 40 Кі/км², але безпека отриманої продукції прямо залежить від захисних заходів.

Зниження накопичення радіонуклідів у рослинництві: робота з ґрунтом

При забрудненні ґрунту до 5 Кі/км² радіація не має істотного негативного впливу на рослини і тварини, тому працювати можна без обмежень. Якщо рівень забруднення вищий, потрібні додаткові захисні заходи. На кислих ґрунтах (рН 3,8–4,8) із забрудненням від 15 до 40 Кі/км² радіонукліди засвоюються рослинами найбільш активно. Блокувати надходження стронцію-90 допомагає вапнування: внесення кальцію зсуває рН ґрунту до безпечних 6,5–6,8. Вапно вносять восени після оранки під глибокий обробіток ґрунту.

Щоб заблокувати накопичення цезію-137, необхідно наситити ґрунт калієм. Збільшення вмісту обмінного калію (К2O) з 5–6 до 14–16 мг/100 г ґрунту знижує надходження радіонукліду в рослини у 8–10 разів. Для цього на середньосуглинкових малогумусних ґрунтах потрібно внести підвищені дози калійних добрив у два прийоми за два роки. Кальцій і калій виступають природними антагоністами стронцію та цезію, перегороджуючи їм шлях у рослинницьку продукцію.

• Граничне забруднення для рослинництва — 40 Кі/км²
• Цільовий рівень кислотності ґрунту — pH 6,5–6,8
• Норма CaCO3 для зсуву pH на 0,1 — 1 т/га
• Приріст калію на 1 мг/100 г ґрунту — 60 кг К2О/га
• Дворічна норма К2О проти цезію — 480–600 кг/га

Реабілітаційна годівля: як очистити продукцію тваринництва

Якщо рогата худоба">велика рогата худоба утримувалася на забруднених природних пасовищах і концентрація радіонуклідів у м'ясі перевищила норму, тваринам призначають реабілітаційну годівлю. При цьому стронцій-90 становить підвищену небезпеку для клітин організму, тому тимчасові допустимі рівні для нього встановлені на порядок нижче, ніж для цезію. Залежно від умов господарства обирають один із двох організаційних методів очищення тварин. Обидва методи потребують збирання гною в спеціальні ізольовані сховища.

• Переведення на чисті корми в благополучні райони. Тварин вивозять із забрудненої території. За 2–3 місяці чистого раціону організм повністю звільняється від радіонуклідів.
• Годівля привізними чистими кормами на місці. Тварин залишають у господарстві, але годують імпортованими кормами. Цей спосіб екологічно ефективний, але потребує високих витрат на логістику.

Агротехніка бобових культур і картуваня забруднених земель

Середні та підвищені норми азотних добрив прискорюють засвоєння рослинами катіонів цезію та стронцію. Знизити ці ризики та отримати високий урожай кормів без застосування азоту можна за рахунок бобових культур. Для цього ґрунт має бути добре вапнований і забезпечений калієм. Вміст фосфору при цьому необхідно підняти до нижньої межі оптимальної забезпеченості.

Для успішного вирощування бобових та активної фіксації азоту при різкому зсуві pH і рівня живлення обов'язково застосовуйте мікродобрива. Насамперед використовують бор, а за потреби — молібден. Борні добрива вносять у ґрунт у вигляді боризованого суперфосфату або інших форм. Молібденом обробляють насіння безпосередньо перед сівбою.

• Нижня межа P2O5 для бобових — 12–14 мг/100 г ґрунту
• Норма внесення бору — 2–3 кг/га
• Періодичність закладення гною — раз на 3–4 роки
• Глибина руйнування підплужної підошви — 35–45 см
• Глибина спеціальної оранки — 30–40 см
• Товщина чистого шару на мілкозалягаючих торфовищах — 20–22 см

Щоб гарантовано отримувати продукцію з вмістом радіонуклідів нижче тимчасових допустимих рівнів, господарствам необхідна точна модель планування. Вона дозволяє прогнозувати чистоту майбутнього врожаю ще до початку польових робіт. Підготовка включає три обов’язкові етапи:

1. Обстеження території та прогнозування вмісту радіонуклідів у майбутньому врожаї.
2. Інвентаризація угідь за щільністю забруднення та складання картограм.
3. Зіставлення картограми забруднення з картограмами pH ґрунтового розчину, вмісту обмінного калію та кальцію.

Обробіток ґрунту: від глибокої оранки до мінімального розпушування

Система обробітку забруднених ґрунтів повинна одночасно вирішувати три завдання. Вона покликана знизити накопичення радіонуклідів у рослинах, стримати вітрову ерозію з пиловим перенесенням частинок і зменшити гамма-фон для механізаторів. Домогтися цього можна за рахунок поєднання традиційної відвальної оранки, безвідвальних технологій та періодичного мінімального обробітку.

Традиційна оранка на легких ґрунтах при постійному застосуванні шкідлива, оскільки вона перемішує радіонукліди в орному кореневмісному шарі, руйнує структуру ґрунту і провокує пилення. Для усунення цих ефектів поєднуйте безвідвальні способи обробітку чизельними плугами або культиваторами з гладкою оранкою поворотними плугами. На еродованих, ущільнених і тимчасово перезволожених землях застосовуйте глибоке розпушування і щілювання. Це дозволить механічно перемістити радіонукліди нижче орного горизонту і зруйнувати підошву плуга.

Спеціальні технології обробітку ґрунту підбирають під тип угідь. На мінеральних ґрунтах і глибокозалягаючих торфовищах використовують болотні плуги для глибокої оранки. При цьому верхній забруднений шар у 5–7 см вкладається тонким прошарком на дно борозни глибиною 30–40 см, а чистий підстилаючий ґрунт переміщується нагору без обороту пласта. На мілкозалягаючих торфовищах з потужністю торфу 30–60 см оранка повинна створювати похило-шаруватий профіль із чергуванням прошарків піску і торфу з чистим верхнім шаром.

Звичайну відвальну оранку з оборотом пласта застосовують тільки на середньо- і важкосуглинкових, запливаючих глеєвих і вологих ґрунтах з невисоким рівнем забруднення. Цей же прийом використовують при корінному поліпшенні луків і пасовищ. При передпосівній підготовці ґрунту обов’язково використовуйте високопродуктивні комбіновані агрегати, що виконують кілька операцій за один прохід.

Щоб радіонукліди не потрапляли на рослини разом із пилом, повністю виключіть міжрядні обробітки посівів, замінивши їх внесенням гербіцидів. При збиранні врожаю використовуйте тільки ті методи, які виключають вторинне забруднення продукції пиловими частинками. При садінні та збиранні врожаю культур на раніше переораних ділянках також задіюйте комбіновані агрегати.

При такій системі досягають максимального поєднання операцій обробітку ґрунту та сівби при відповідному наборі техніки (плуг для гладкої оранки, а також причіпна до нього машина; агрегат одночасно з оранкою виконує передпосівний обробіток ґрунту і сівбу зернових, трав та інших культур). Скорочуються строки обробітку та час радіаційного впливу на механізаторів.

Безвідвальну Систему обробітку ґрунту">систему обробітку ґрунту можна використовувати на легких піщаних і супіщаних ґрунтах з невисоким рівнем забруднення.

Завдяки набору спеціальних машин та змінних робочих органів для безвідвального розпушування ґрунту і сівби забезпечується руйнування підошви плуга, збільшується потужність кореневмісного шару ґрунту, підвищується стійкість сільськогосподарського виробництва в несприятливих умовах. У результаті знижуються процеси ерозії, а отже, і аеральна міграція радіонуклідів.

Таку систему обробітку ґрунту можна здійснити за допомогою ґрунтообробних машин:

• чизельних плугів;
• змінних плоскорізних лап до плугів загального призначення;
• дискових голчастих культиваторів;
• глибоких розпушувачів-щілювачів;
• агрегатів для поєднання передпосівного обробітку ґрунту та сівби сільськогосподарських культур.

Мінімальна та нульова система обробітку ґрунту і сівби повинна застосовуватися на легких піщаних і супіщаних ґрунтах з високим рівнем забруднення радіоактивними речовинами. Вона ґрунтується на прийомах обробітку без відвального плуга при малому числі проходів і неглибокому розпушуванні ґрунту з використанням гербіцидів для знищення бур'янів або злакового травостою. Різновидом мінімальної системи може бути пряма сівба культур по стерні або дернині. Така система обробітку дозволяє провести її в найкоротші строки і повністю задовольняє вимоги, що ставляться до обробітку легких ґрунтів, забруднених радіонуклідами.

Мінімально-ярусна відвальна система обробітку ґрунту включає чергування мінімальних обробітків з ярусною відвальною оранкою кілька разів у сівозміні при одночасному закладенні в орні шари понад 20 см великих доз органічних добрив, а також сидератів, подрібненої маси будь-яких інших рослинних решток, речовин, що екранують вологу, за допомогою фрезерних агрегатів. Такий обробіток ефективний на легких піщаних і деградованих торф'яних, бідних на гумус ґрунтах, що характеризуються нестійким водним режимом. Він сприяє поглибленню орного горизонту, накопиченню в ньому гумусу, підвищенню родючості, поступовому переміщенню радіоактивних речовин у глибокі шари.