Вирощування міскантусу гігантського в умовах Полісся на радіоактивно забруднених ґрунтах

Автор(и)

  • В. М. Квак Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України
  • Л. В. Потапенко Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України
  • Л. М. Скачок Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України
  • Н. І. Горбаченко Інститут сільськогосподарської мікробіології та агропромислового виробництва НААН України

DOI:

https://doi.org/10.21498/na.8.2020.226130

Ключові слова:

мінеральні добрива, біомаса, біопаливо, радіонукліди, елементи технології

Анотація

Мета. Дослідити накопичення радіонуклідів 137Cs і 90Sr у біомасі міскантусу гігантського залежно від агротехнічних прийомів вирощування його на радіоактивно забруднених ґрунтах в умовах Полісся.

Методи. Біоморфологічний, радіометричний, лізометричний, статистичний, порівняльно-обчислювальний.

Результати. У статті відображено результати досліджень з вивчення накопичення радіонуклідів 137Cs і 90Sr у біомасі міскантусу гігантського. Встановлено, що у варіантах, де біоенергетичну культуру вирощували на забруднених радіонуклідами ґрунтах, спостерігали накопичення в біомасі 137Cs в межах 14,7–18,6 Бк/кг і 90Sr – 0,46–0,54 Бк/кг. Використання мінеральних добрив разом з вапнуванням та за інокуляції ризом міскантусу гігантського мікробним препаратом Поліміксобактерин і обробки органо-мінеральним добривом БіоМАГ сприяло зменшенню накопичення радіонуклідів у біомасі міскантусу гігантського по 90Sr – на 15 % та по 137Cs – 2 %. Досліджено, що використання цих агротехнічних прийомів сприяло формуванню врожайності сухої біомаси на рівні 9,96 т/га в середньому за три роки вирощування, що на 28 % перевищує контроль.

Висновки. Встановлено, що застосування мінерального підживлення в комплексі з вапнуванням, інокуляцією ризомів міскантусу гігантського мікробним препаратом Поліміксобактерином і передпосадковою обробкою органо-мінеральним добривом БіоМАГ сприяє істотному підвищенню врожайності сухої біомаси, зменшенню вмісту 90Sr і 137Cs у біомасі. Накопичення цих радіоактивних ізотопів у біомасі міскантусу гігантського при вирощуванні на забруднених радіонуклідами ґрунтах не перевищувало допустимий рівень для зерна злакових, а застосування агротехнічних прийомів сприяло зниженню вмісту 90Sr – на 9–15 % та 137Cs – на 12–21 % порівняно з контрольними варіантами. За використання мінеральних добрив разом з вапнуванням і за інокуляції ризом міскантусу гігантського Поліміксобактерин та обробки органо-мінеральним добривом БіоМАГ було отриманно найменші коефіцієнти переходу радіонуклідів у біомасу міскантусу гігантського як по 90Sr – 0,15 так і по 137Cs – 0,24.

Посилання

Veremiienko, S. I., & Moroz, O. S. (2016). Development of methods for forecasting the content of radionuclides in agricultural products. Vìsnik Žitomirsʹkogo nacìonalʹnogo agroekologìčnogo unìversitetu, 1(1), 15–22. [in Ukrainian]

Trydtsiat rokiv Chornobylskoi katastrofy: radiolohichni ta medychni naslidky: Natsionalna dopovid Ukrainy [Thirty years of the Chornobyl disaster: radiological and medical consequences: National report of Ukraine]. (2016). Kyiv: N.p. [in Ukrainian]

Melnyk, A. I. (2004). Features of agricultural production in terms of radioactive contamination. In I. V. Hrynyk, & A. H. Bardakov (Eds.), Naukovi osnovy ahropromyslovoho vyrobnytstva Chernihivskoi oblasti [Scientific bases of agro-industrial production of Chernihiv region] (pp. 267–288). Chernihiv: Desnianska pravda. [in Ukrainian]

Dvadtsiat piat rokiv Chornobylskoi katastrofy: bezpeka maibutnoho: Natsionalna dopovid Ukrainy [Twenty-Five Years of the Chornobyl Accident: The Security of the Future: A National Report from Ukraine]. (2011). Kyiv: KIM. [in Ukrainian]

Kurylo, V. L., Humentyk, M. Ya., Kvak, V. M., & Dubovyi, Yu. P. (2016). Udoskonalennia elementiv tekhnolohii vyroshchuvannia miskantusu v umovakh Tsentralnoho Lisostepu Ukrainy dlia vyrobnytstva tverdoho biopalyva. Nauk. pracì Ìnst. bìoenerg. kulʹt. cukrov. burâkìv [Scientific Papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet], 24, 77–85. doi: 10.47414/np.24.2016.216897 [in Ukrainian]

Nishiwaki, A., Mizuguti, A., & Kuwabara, S. (2011). Discovery of natural Miscanthus (Poaceae) triploid plants in sympatric populations of Miscanthus sacchariflorus and Miscanthus sinensis in southern Japan. American Journal of Botany, 98(1), 154–159. doi: 10.3732/ajb.1000258

Ratoshniuk, T. M. (2019). Features of land use in a radioactively contaminated region. In Naslidky avarii na ChAES: realii sohodennia: zbirnyk dopovidei uchasnykiv Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii z mizhnarodnoiu uchastiu [Consequences of the Chernobyl accident: the realities of today. Collection of reports of the participants of the All-Ukrainian scientific-practical conference with international participation] (pp. 59–62). March 25–27, 2019, Zhytomyr, Ukraine [in Ukrainian]

Kochyk, H. M., Melnychuk, A. O., Hurelia, V. V., & Kucher, H. A. (2019). The current state of radioactively contaminated areas: key problems and ways to solve them. In Naslidky avarii na ChAES: realii sohodennia: zbirnyk dopovidei uchasnykiv Vseukrainskoi naukovo-praktychnoi konferentsii z mizhnarodnoiu uchastiu [Consequences of the Chernobyl accident: the realities of today. Collection of reports of the participants of the All-Ukrainian scientific-practical conference with international participation] (pp. 3–16). March 25–27, 2019, Zhytomyr, Ukraine [in Ukrainian]

Roik, M. V., Sinchenko, V. M., Ivashchenko, O. O., Pyrkin, V. I., Kvak, V. M., Humentyk, M. Ya., … Katelevskyi, V. M. (2019). Miskantus v Ukraini [Miscanthus in Ukraine]. Kyiv: Komprint. [in Ukrainian]

Melnyk, A. I. (2012). Ahrokhimichnyi stan gruntiv ta zastosuvannia dobryv u Chernihivskii oblasti (informatsiino-analitychnyi dovidnyk) [Agrochemical condition of soils and fertilizer application in Chernihiv region (information-analytical reference book)]. Chernihiv: N.p. [in Ukrainian].

Roik, M. V., Hanzhenko, O. M., & Tymoshchuk, V. A. (2015). The concept of solid biofuel production from bioenergy plants in Ukraine. Bìoenergetika [Bioenergy], 1, 5–8. [in Ukrainian]

Kovalchuk, V. P., Vasil'ev, V. G., Boyko, L. V., & Zosimov, V. D. (2010). Sbornik metodov issledovaniya pochv i rasteniy [Collection of methods for the study of soils and plants]. Kyiv: Trud-HryPol-ХХІ vik. [in Russian]

Metodycheskye ukazanyia po opredelenyiu 90Sr y tsezyia-137 v pochvakh y rastenyiakh [Guidelines for the determination of 90Sr and cesium-137 in soils and plants]. (1985). Moscow: N.p. [in Russian]

Metodika izmereniya aktivnosti radionuklidov v schetnykh obraztsakh na stsintillyatsionnom betta-spektrometre s ispol'zovaniem programmnogo obespecheniya “Progress” [Method of measuring the activity of radionuclides in countable samples on a scintillation betta spectrometer using the software “Progress”]. (2003). Moscow: GNMTs VNIIFTRI. [in Russian]

Volkohon, V. V., Zaryshniak, V. S., & Pylypenko, L. A. (2015). Mikrobni preparaty v suchasnykh ahrotekhnolohiiakh: naukovo-praktychni rekomendatsii [Microbial preparations in modern agrotechnologies: scientific and practical recommendations]. V. V. Volkohon (Ed.). Kyiv: N.p. [in Ukrainian]

State hygienic standards. Permissible levels of 137Cs and 90Sr radionuclides in food and drinking water (DR-2006). (2006). Ofitsiinyi visnyk Ukrainy vid 02.08.2006. [Official Gazette of Ukraine dated August 2, 2006], 29, St. 2114, 142–150. [in Ukrainian]

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-21

Номер

Розділ

РОСЛИННИЦТВО