Оценка и экологическое обоснование комплексных приемов коррекции поллютантов в системе почва – растение – животное
На правах рукописи
РОМАНЕНКО Александр Алексеевич
ОЦЕНКА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПРИЕМОВ КОРРЕКЦИИ ПОЛЛЮТАНТОВ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА – РАСТЕНИЕ – ЖИВОТНОЕ»
Специальность 03.02.08 - экология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Брянск – 2010
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Лебедько Егор Яковлевич
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор
Зубкова Валентина Михайловна
доктор биологических наук, профессор
Мосина Людмила Владимировна
доктор биологических наук, профессор
Орлова Валентина Сергеевна
Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Брянский государственный
университет имени академика
И.Г. Петровского»
Защита состоится «5» октября 2010 года в 12:00 часов на заседании диссертационного совета Д-220.056.01 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» по адресу: 143900, г. Балашиха-8 Московской области, ул. Юлиуса Фучика, 1; тел. 8(495) 521-45-74
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного аграрного заочного университета.
Автореферат разослан «____ » _______ 2010 года.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат биологических наук, доцент Сойнова О.Л.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Техническое развитие общества привело к тому, что проблема загрязнения окружающей среды и выживания человечества в этих условиях стала центральной проблемой современности и коснулась всех сфер деятельности человека. В ряде случаев технологические процессы вышли из-под контроля, вследствие чего происходит стремительное накопление нехарактерных для биосферы химических веществ (техногенных радионуклидов, тяжелых металлов и других токсикантов).
Увеличение техногенной нагрузки на составляющие биосферу компоненты ухудшает качество природной среды и нарушает существующие в природе связи, что приводит к местным, а иногда и глобальным изменениям, имеющим, зачастую, необратимый характер.
Экологические последствия загрязнения для сельскохозяйственного производства представляет собой негативное влияние на состояние сельскохозяйственных земель, биологическую продуктивность и качество растениеводческой и животноводческой продукции и, в конечном итоге, оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека.
При оценке источников и путей поступления поллютантов в организм человека, сельскохозяйственных животных следует рассматривать, как одно из наиболее значимых звеньев пищевой цепи загрязнения его рациона. В условиях техногенного загрязнения особое значение приобретает производство экологически безопасной сельскохозяйственной продукции и в частности продукции животноводства – молока. Известно, что в условиях радиоактивного загрязнения территории, молоко и молочные продукты являются основными поставщиками цезия – 137 в организм человека. Взрослое население от 50 до 80% дозы от внутреннего облучения получает за счет молока, а у части детского населения за счет молока и молочных продуктов радиационная нагрузка достигает 100%.
В условиях техногенного загрязнения производство молока соответствующего санитарным нормам является одной из основных задач животноводства, требующих неотлагательного решения. Анализ современного состояния показывает, что сложность решения этой задачи обусловлена дороговизной проводимых мероприятий, которые негативно отражаются на экономических показателях отрасли и сложным экономическим состоянием хозяйств. Кроме того, в отдельных регионах со своими природно-климатическими особенностями еще недостаточно полно изучена роль некоторых факторов, оказывающих влияние на переход радионуклидов и тяжелых металлов в организм лактирующих коров, а также недостаточно разработаны мероприятия направленные на снижение поступления элементов в травостой, рацион и продукцию животноводства (молоко). И наконец, естественные угодья, интенсивно используемые молочным скотоводством, в условиях техногенного загрязнения являются «критическими объектами», так как являются основными поставщиками поллютантов в организм животных и их продукцию (молоко). При этом их доля составляют около 30% от общего количества сельскохозяйственных угодий.
Решение этих задач возможно при установлении закономерностей миграции цезия-137, Cd и Pb в биологической цепи почва – растения – рацион – животное – продукция животноводства (молоко) и разработке технологий ведения молочного скотоводства в техногенных условиях. Кроме того, необходимо было подобрать средства, обеспечивающие уменьшение перехода элементов в отдельные звенья этой цепи. При этом средства и мероприятия должны быть просты и технологичны.
В связи с этим поиск доступных путей и способов, ограничивающих миграцию радионуклидов и тяжелых металлов в трофической цепи лактирующих коров, а также разработка технологии ведения молочного скотоводства в условиях техногенного загрязнения являются весьма актуальными и имеет большое научное и практическое значение.
Выход из создавшейся ситуации видится во внедрении в производство малозатратных, эффективных и безопасных технологий с использованием дешевых природных материалов (глины, цеолита, биополимера древесины – дигидроквертецина), снижающих миграцию поллютантов в трофической цепи лактирующих коров.
Предполагается, что применение природных материалов в качестве мелиорантов естественных лугов, используемых под пастбища или сенокосы, включение их в рацион лактирующих коров позволит не только произвести молоко, соответствующее нормативным требованиям по содержанию радионуклидов и тяжелых металлов, но увеличить его производство и повысить рентабельность отрасли.
Цель и задачи исследований. Разработка концептуально- методических основ экологической оценки и коррекции миграции поллютантов в системе «почва-растения-животные» на техногенно загрязненных территориях с целью получения экологически безопасной продукции животноводства.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- изучить распределение цезия – 137 по высоте травостоя и пахотному слою почвы на различных типах лугов;
- установить параметры перехода цезия – 137, Cd и Pb в отдельные звенья биологической цепи почва – травостой (сено) – животное – молоко на различных типах лугов;
- определить размеры перехода цезия – 137 в молоко коров в зависимости от высоты стравливания травостоя и способа пастьбы животных;
- изучить влияние местной глины и цеолита Хотынецкого месторождения при использовании их в качестве мелиорантов различных типов естественных лугов на переход цезия – 137 из почвы в травостой (сено), физико-химические и агрохимические показатели почвы, урожайность, химический состав и питательную ценность сена;
- выяснить влияние местной глины и цеолита Хотынецкого месторождения при использовании их в качестве ингредиентов в рационах лактирующих коров на молочную продуктивность, секрецию цезия – 137 с молоком, выведение радионуклида из организма, морфологические и биохимические показатели крови;
- оценить влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на молочную продуктивность, секрецию цезия – 137 с молоком, выведение радионуклида из организма, морфологические и биохимические показатели крови и активность механизмов естественной резистентности коров;
- изучить влияние местной глины и цеолита Хотынецкого месторождения при использовании их в качестве мелиорантов различных типов естественных лугов на переход Cd и Pb из почвы в травостой (сено);
- определить влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на переход Cd и Pb из рациона в молоко коров;
- рассчитать основные параметры экономической эффективности технологий производства молока с использованием природных материалов;
- на основе системного подхода обосновать экологически безопасные и экономически оправданные технологии производства молока в техногенных условиях.
Научная новизна и теоретическая значимость работы. Впервые в условиях высокой техногенной загрязненности сельхозугодий цезием-137, кадмием и свинцом обоснована оценка и приемы комплексной коррекции поллютантов в системе «почва-растения-животные», обеспечивающей получение экологически безопасной продукции молочного скотоводства.
Изучены закономерности миграции цезия – 137, Cd и Pb в биологической цепи лактирующих коров и выявлены средства, обеспечивающие снижения поступления этих токсикантов в молоко.
Проведена оценка влияния типа луга, распределения цезия – 137 по высоте травостоя, высоты его стравливания и способа пастьбы коров на поступление радионуклида в молоко.
Определена эффективность использования местной глины и Хотынецкого цеолита при внесении их на луга различного типа и включении в рацион лактирующих коров в качестве ингредиента.
Изучена эффективность и дана комплексная оценка применения биополимера древесины – дигидроквертецина в рационах коров при ведении молочного скотоводства в техногенных условиях.
Дана оценка экономической эффективности применения природных материалов при производстве молока на территориях с высокой техногенной загрязненностью.
Практическая значимость работы. Разработаны технологии производства молока соответствующего санитарным нормам в условиях интенсивного техногенного загрязнения. Предложены экологически безопасные и экономически выгодные технологии реабилитации сельхозугодий на основе применения природных материалов (глины, цеолита и биополимера древесины – дигидроквертецина). Применение этих технологий позволяет эффективно влиять на миграцию цезия – 137, Cd и Pb в биологической цепи почва – растения – молоко коров, подбирая материалы и дозы позволяющие производить корма и молоко соответствующие нормативным требованиям.
Научные результаты и разработанные на их основе способы и технологии включены в рекомендации «Применение природных сорбентов в рационах коров при производстве молока в зоне радиоактивного загрязнения» Брянск, 2009. - 62с.
Опубликованные по материалам диссертации рекомендации, учебное пособие и монография используются в учебном процессе при подготовке студентов сельскохозяйственных специальностей, а также слушателей системы профессиональной переподготовки и повышения квалификации руководителей и специалистов АПК.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Замена вольной пастьбы на загонную с ежедневным порционным способом использования пастбища позволяет исключить поступление наиболее загрязненных частиц дернинного слоя в организм животных, тем самым уменьшить содержание цезия – 137 в рационе и, как следствие в молоке.
- Внесение глины и цеолита на поверхность естественных лугов загрязненных цезием – 137, Cd и Pb снижает поступление их в растения, оказывает положительное влияние на физико-химические и агрохимические показатели почвы и повышает урожайность травостоя (сена).
- Включение в рацион коров глины и цеолита способствует повышению молочной продуктивности, снижает секрецию цезия – 137 с молоком, увеличивает его выведение из организма и нормализует морфологические и биохимические показатели крови.
- Применение биополимера древесины – дигидроквертецина в качестве ингредиента рациона лактирующих коров увеличивает молочную продуктивность, снижает секрецию цезия – 137, Cd и Pb с молоком, способствует оптимизации картины крови и повышает функциональную активность механизмов естественной резистентности организма.
- Экономическая эффективность применения природных материалов (глины, цеолита и биополимера древесины – дигидроквертецина) при ведении молочного скотоводства в техногенных условиях.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: Всесоюзной конференции «Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве – пять лет спустя: Итоги, проблемы и перспективы» (Обнинск, 1991); Всероссийской научно-практической конференции «Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы» (Брянск, 1996); Международной научно-практической и учебно-методической конференции «Наука и образование – возрождению сельского хозяйства России в ХХ1 веке» (Брянск, 2000); Международной научно-практической конференции «Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии» (Брянск, 2002); Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004); Международной научно-практической конференции «Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества» (Брянск, 2007); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы кормления сельскохозяйственных животных» (Дубровицы, 2007); Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2008); Международной научно-практической конференции «Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современныхусловиях аграрного производства (Брянск, 2008); ІІ Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность региона» (Брянск, 2009); Международной научно-практической конференции «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (Иркутск, 2009); VІ Международной научной конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2009); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы аграрной науки» (Рязань, 2009); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия» (Саратов, 2009); Международной научно-практической конференции «Кормопроизводство в условиях ХХІ века: проблемы и пути их решения» (Орел, 2009); Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 2010).
Диссертационная работа обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры частной зоотехнии, технологии производства продуктов животноводства ФГОУ ВПО «Брянской ГСХА» (2010), на производственных семинарах и совещаниях сельскохозяйственных предприятий Брянской области, занимающихся ведением молочного скотоводства на загрязненных радионуклидами территориях.
В 2009 году на ХІ Российской агропромышленной выставке автор в соавторстве с Е. Я Лебедько, Ю. П. Фомичевым был удостоен Диплома ІІ – й степени и большой серебряной медали «За разработку технологии применения природных сорбентов в рационах коров при производстве молока в зоне радиоактивного загрязнения».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 50 научных работ, в том числе 14 в изданиях рекомендованных ВАК, рекомендации производству, учебное пособие и монография.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 265 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и предложений производству, приложения, содержит 72 таблицы, 3 рисунка. Список литературы включает 357 источников, в том числе 95 на иностранных языках.
Личный вклад и участие автора. Автору принадлежит постановка, разработка и выполнение научной работы. Отдельные элементы научных исследований выполнены совместно с соавторами, что нашло отражение в опубликованном в автореферате списке работ.
Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук, профессору Е. Я. Лебедько, глубокую признательность докторам биологических наук, профессорам Ю. П. Фомичеву и Е. В. Крапивиной.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал и методы исследований
В настоящей работе обобщены результаты научных исследований, проведенных в период с 1990 по 2008 год. Исследования выполнялись по Федеральной целевой программе «Социальное развитие села до 2010 года» по теме «Проведение научных исследований по реабилитации водных объектов в сельской местности инженерными средствами в зоне радиоактивного загрязнения»; по теме №4 кафедры частной зоотехнии, технологии производства продуктов животноводства, факультета ветеринарной медицины и биотехнологии «Разработать и внедрить рациональную систему ведения животноводства в хозяйствах Брянской области с различной экологической напряженностью и разных форм собственности» (2001 – 2006 гг.) и «Совершенствование селекционно-племенной работы и технологий в животноводстве в направлении повышения их эффективности в условиях резких колебаний комплекса факторов внешней среды» (2007 – 2012гг.).
По разделу: «Использование природных сорбентов при ведении молочного скотоводства в условиях радиоактивного загрязнения территории», по программе НИР ГНУ Всероссийского научно – исследовательского института животноводства по теме: «Изучение эффективности применения биополимера древесины – дигидроквертецина (БД-ДКВ) в радиотехногенной зоне в кормлении дойных коров», (Договор ВИЖ – БГСХА № 1 – НТС от 01. 06. 2006 г.).
Работа выполнялась на территории юго-западных районов Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС.
Кормовые угодья расположены на дерново-подзолистых песчаных, супесчаных и торфяных почвах с содержанием гумуса от 0,8 до 5,4 %, обменного калия в пределах 30 – 80 мг/кг почвы, фосфора 170 – 243 мг/кг почвы и значением рН почвенного раствора от 4,1 до 6,1.
Объектами исследования были луга и животные, а материалами – почва, растения, молоко, кровь, кал и моча, в которых определяли содержание цезия-137, кадмия, свинца, физико-химические и агрохимические показатели почвы, химический состав и питательную ценность сена, а также морфологические и биохимические показатели крови. В опытах использовались животные швицкой и черно-пестрой пород. Луга в зависимости от местообитания подразделяли на низинные, пойменные и суходольные (Андреев Н. Г., 1971, 1981), которые также подразделяли на естественные и сеяные.
С целью определения характера распределения цезия-137 в пахотном слое почвы на низинных, пойменных и суходольных лугах проводили отбор проб на глубину до 20 см с интервалом по 5 см.
Для изучения размеров поступления цезия-137 в молоко кров в зависимости от высоты стравливания травостоя лугов использовались 3 коровы швицкой породы, подобранные по принципу пар – аналогов. Животных выпасали на привязи, что позволяло ограничить территорию выпаса и которую можно сравнить с загонной системой пастьбы. При этом было достигнуто равномерное стравливание травостоя до уровней 10 см, 5 см, 3 см и 1,5 см от поверхности почвы. Аналогично были отобраны пробы травостоя. Молоко отбирали через сутки после стравливания животными травостоя до определенного уровня. Суточная потребность одной коровы в пастбищной траве восполнялась за счет изменения площади стравливаемого участка.
Сравнительная оценка двух способов пастьбы животных (вольной и загонной) была проведена на базе двух колхозов Новозыбковского и Злынковского районов, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС. На пастбище, где применялась загонная пастьба, травостой ниже 5 см от поверхности земли не стравливался, На пастбище, где животных выпасали вольно, травостой стравливался неравномерно. Были участки, где травостой был стравлен до 1,5-2 см от поверхности почвы и совсем нетронутые животными. Отбор проб почвы, растений и молока производили аналогично вышеописанным.
Исследования о влиянии местной глины на поступление цезия – 137 в молоко коров были проведены в Новозыбковском и Красногорском районах Брянской области загрязненных радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. В рацион коров опытных групп дополнительно включали глину местного месторождения в количестве 200, 400 и 600 г/ гол./сутки. Глину перед скармливанием смешивали с концентратами. Скармливание ее проводилось один раз в сутки перед вечерней дойкой. Отбор проб молока производили ежедневно.
Следующий опыт с включением глины Шеломовского месторождения в рацион лактирующих коров был выполнен в СХПК «Родина» Новозыбковского района в летне-пастбищный период. Животным первой опытной группы в рацион включали дополнительно 250 г глины, а второй – 500 г.В течение опыта проводились контрольные дойки для установления продуктивности животных, и производился отбор проб молока, в которых определяли содержание жира с помощью установки «Клевер-М». В конце опыта были отобраны пробы крови, кала, мочи и корма, в которых с помощью спектрометрического комплекса «Прогресс» определяли содержание цезия-137. В крови животных по общепринятым методикам определяли морфологические и биохимические показатели. Влияния глины на переход цезия-137 из рациона в молоко коров оценивали с помощью коэффициента накопления.
Исследовательская работа по использованию цеолита Хотынецкого месторождения в рационе дойных коров была проведена в СХПК «Родина» Новозыбковского района Брянской области в зимне-стойловый период. Животным опытной группы в рацион дополнительно включали 250 г цеолита на голову в сутки. Отбор проб и их анализ производили аналогично вышеописанному.
Применение биополимера древесины - дигидроквертецина в рационе лактирующих коров было изучено в опытах выполненных в СХПК «Родина» и ОХ ВИУА Новозыбковского района.
Первый опыт проводился в зимне-стойловый, второй - летне-пастбищный период в течение 60 суток. Животные контрольной группы получали основной рацион. Животным опытной группы в рацион дополнительно включали 50г/гол./сут. биополимера древесины – дигидроквертецина. Отбор и анализ проб молока, крови, кала, мочи и корма проводили аналогично вышеописанным.
Исследования по изучению влияния местной глины и цеолита Хотынецкого месторождения на поступление цезия-137 в травостой (сено) естественных лугов были проведены в Стародубском и Новозыбковском районах Брянской области загрязненных радиоактивными веществами в результате аварии на Чернобыльской АЭС. На опытные делянки мелиоранты вносилась в количестве 0,5 % и 1 % от массы пахотного слоя почвы. Повторность опыта трехкратная. Ежегодно в течение трех лет в середине июня на делянках проводили отбор почвенных и растительных проб, после подготовки которых, в них определяли содержание цезия-137, физико-химические и агрохимические показатели почв, химический состав и питательную ценность сена и его урожайность в соответствии с общепринятыми методиками. Влияние мелиорантов на переход цезия-137 из почвы в травостой (сено) оценивали с помощью коэффициентов накопления.
Исследования по изучению миграции Cd и Pb в системе почва-растение (сено) на различных типах естественных лугов были проведены в Новозыбковском районе Брянской области. С этой целью на лугах отбирали сопряженные почвенные и растительные пробы. После их подготовки в них методом инверсионной вольтамперометрии определяли содержание Cd и Pb. Для определения размеров поступления тяжелых металлов из почвы в растения (сено) использовали индексы поглощения (Метелкин А. С., 2008).
Опыты по изучению влияния глины и цеолита на поступление Cd и Pb из почвы в растения (сено) были выполнены в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района в период с 2005 по 2008год. Мелкоделяночные опыты проводились в трехкратной повторности. На поверхность опытных делянок вносились глина и цеолит в количестве 1 и 0,5 % от пахотного слоя почвы. На контрольные делянки цеолит не вносился.
На делянках в середине лета производили отбор сопряженных почвенных и растительных проб, после подготовки которых, в них методом инверсионной вольтамперометрии определяли содержание тяжелых металлов. Для оценки параметров миграции тяжелых металлов в системе почва – растения рассчитывали индексы поглощения.
Изучение миграции Cd и Pb в системе рацион – молоко коров было выполнено в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района Брянской области в пастбищный период. Животные на пастбище содержались круглосуточно. Рацион животных состоял из пастбищной травы (35 кг) и концентратов (2 кг). В сутки коровы потребляли воды в среднем 30 кг /гол.
С целью установления связи между концентрацией Cd и Pb в рационе и молоке коров был рассчитан коэффициент выделения ( Кв ). Для этого произвели отбор проб пастбищной травы, концентратов, воды и молока. Затем, методом инверсионной вольтамперометрии, в этих пробах была определена концентрация Cd и Pb.
Другая научно-исследовательская работа также была выполнена в ОХ филиала «ВИУА» в летне-пастбищный период. Она предусматривала изучение влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на миграцию Cd и Pb в звеньях биологической цепи рацион - молоко коров.
В опыте были задействованы 12 коров черно-пестрой породы подобранных по принципу аналогов, которые были разделены на 2 группы (контрольную и опытную) по 6 голов в каждой. Животным опытной группы дополнительно в рацион включали биополимер древесины – дигидроквертецин в количестве 50 г/гол./сутки. Отбор и анализ проб производили аналогично вышеописанным.
Размеры перехода цезия-137 в звеньях биологической цепи почва - растение - молоко выражали с помощью коэффициента накопления (Кн), который представляет собой отношение концентрации цезия-137 в звене - акцепторе к звену донору и рассчитывается по формуле:
Кн = Аур/Ап, где
Кн – коэффициент накопления
Аур – удельная активность сена, Бк/кг
Ап – удельная активность почвы, Бк/кг
Определения параметров миграции тяжелых металлов в системе почва - растение (сено) использовали индексы поглощения, которые рассчитывали как отношение средних величин содержания элемента в растениях (сене) к средним величинам в почве.
Для установления связи между концентрацией Cd и Pb в рационе и молоке коров был рассчитан коэффициент выделения ( Кв ), который равен отношению их концентрации в молоке (мг/кг) к концентрации в рационе.
Экспериментальный материал обрабатывался методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента (Лакин Г. Ф., 1990), с помощью компьютерной техники и программы «STRAZ» (Иванов В. П., Крапивин И. А., 1994). Различие значений считали достоверным при Р 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Организация пастьбы – путь к снижению поступления цезия-137 в молоко коров
Исследования, проведенные на естественных лугах загрязненных радионуклидами, показали, что доступность цезия-137 растениям длительное время остается высокой, что увязывается с повышенным содержанием его в дернинной части (Санжарова Н. И., 1977; Белоус Н. М., Шаповалов В. Ф., 2006; Романенко А. А., 2008).
Таблица 1 - Распределение цезия-137 по профилю почвы, %
| Слой почвы | Тип луга | |||||
| 1990 | 2006 | |||||
| Суходоль ный | Поймен ный | Низин ный | Суходль ный | Поймен ный | Низин ный | |
| 0 - 5 | 80,0±1,8 | 80,0±1,9 | 85,0±1,4 | 53±8 | 26±6 | 27±6 |
| 5 - 10 | 14.0+1.2* | 16,0+0.8* | 11.0+1.5* | 34±6* | 27±6 | 23±8 |
| 10-15 | 4,0+0.5* | 3.0+0.2* | 3.0+0,3* | 9±7* | 25±7 | 20±5 |
| 15-20 | 2.0+0,2* | 1.0+0.2* | 1.0+0,2* | 4±3* | 22±5 | 30±6 |
* - достоверно
Анализ данных таблицы показывает, что на естественных лугах в первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС основное количество цезия-137 сосредоточено в 0 – 5 см слое почвы (80 - 85%). Ниже этого слоя концентрация радионуклида существенно снижается. Со временем происходит перераспределение радионуклидов по профилю почвы. По данным 2006 года в слое почвы 0 - 5 см сосредоточено на пойменном луге 26%, на низинном 27% и на суходольном 53 %. На суходольном луге ниже этого уровня идет резкое снижение содержания радионуклида достигшее на уровне 15 – 20 см 4%. На пойменном и низинном лугах радионуклиды по пахотному слою распределяются относительно равномерно, что обусловлено типом почвы и условиями увлажнения. Обработка естественных лугов почвообрабатывающими орудиями приводит к разрушению дернины и перемещению ее вместе с радионуклидами более или менее равномерно по профилю почвы на глубину обработки (Мартюшов В. З., Рерих Л. А., 1991; Ратников А. Н. и др., 1991). Посеянные травы, после обработки лугов, как правило, в несколько раз меньше содержат цезия-137, Cd и Pb, чем естественные травостои (Алексахин Р. М., Моисеев И. Т., Тихомиров Ф. А., 1977; Анненков Б. Н., Юдинцева Е. В., 1991; Гулякин И. В., Юдинцева Е. В., 1973).
Знание характера распределения цезия-137 по высоте травостоя имеет особое значение при пастбищном содержании животных. Оно позволяет изыскать пути уменьшения поступления радионуклида в рацион, организм и молоко коров посредством рационального использования пастбищ.
Таблица 2 - Распределение цезия-137 по высоте травостоя, %
| Тип луга | Уровень травостоя, см | ||||
| 0-1,5 | 1,5-3,0 | 3,0-5,0 | 5,0-10,0 | > 10,0 | |
| Суходольный: естественный сеяный | 69,0±3,3 66,0±3,4 | 10,0±1,2 13,0±2,5 | 8,0±0,8 7,0±1,4 | 8,0±1,0 6,0±1,0 | 5,0±0,6 8,0±1,0 |
| Низинный: естественный сеяный | 24,0±0,6 41,0±3,0 | 18,0±0,3 16,0±1,5 | 19,0±0,7 14,0±2,4 | 19,0±0, 14,0±1,2 | 20,0±0,6 15,0±1,6 |
| Пойменный: естественный | 34,0±1,1 | 16,0±0,5 | 17,0±0,7 | 16,0±0,5 | 17,0±0,3 |
- достоверно
Из таблицы видно, что в приземном 0 – 1,5 см слое на естественных лугах находится от 24 до 69 % цезия-137 от его содержания во всей наземной части растений. Отсюда становится ясно, что интенсивное стравливание травостоя животными не допустимо, так как при скусывании растений близко к поверхности почвы в организм животных с частицами почвы и растительными остатками будет вовлекаться радионуклидов больше. Этот вывод в дальнейшем подтвердился полностью при проведении опытов на суходольном пастбище.
Таблица 3 - Изменение содержания цезия-137 в травостое и молоке коров в зависимости от высоты стравливания (естественный суходольный луг)
| Концентрация цезия-137 в почве, Бк/кг | Высота стравливания травостоя, см | Концентрация цезия-137, Бк/кг (л) | КН травостой – молоко | |
| травостой | молоко | |||
| 3885,0±411,0 | до 10 | 321,9±27,2 | 66,6±7,0 | 0,20±0,01 |
| до 5 | 358,9±39,2 | 77,7±7,0 | 0,22±0,01 | |
| до 3 | 458,8±40,8 | 96,2±10,0 | 0,21±0,02 | |
| до 1,5 | 599,4±0,6 | 133,2±12,0 | 0,22±0,02 | |
-достоверно
Из таблицы следует, что стравливание травостоя до 1,5 см от поверхности почвы повышало в два раза содержание радионуклида в молоке по сравнению с вариантом, где уровень стравливания растений был до 10 см.
Второй опыт, по изучению влияния способов пастьбы животных на поступление цезия-137 в молоко коров, подтвердил вывод о том, что поступление радионуклидов в молоко зависит от высоты стравливания травостоя.
Рис. 1. Динамика выделения цезия – 137 с молоком коров
Как видно из рисунка, концентрация цезия-137 в молоке коров, где использовался вольный выпас, со временем увеличивается. В то же время концентрация цезия-137 в молоке, полученном при загонном использовании пастбищ, на протяжении всего опытного периода практически не менялась. В частности, уже через трое суток концентрация цезия-137 в молоке коров, где применялась вольная пастьба, увеличилась по сравнению с молоком, полученным при загонной пастьбе, в 1.3 (Р<0.05) раза. В дальнейшем наблюдалось увеличение их различий, достигшее на 5-е сутки 1.7 (Р<0.05) кратной величины. На 10-е сутки концентрация цезия-137 в молоке существенно не изменилась, при этом их различие составило 1.8 (Р<0,05) кратную величину.
В научной литературе вопросы технологии пастьбы животных на лугах загрязненных продуктами ядерного деления, практически не обсуждались. Во многих рекомендациях по ведению сельского хозяйства на территориях загрязненных радиоактивными веществами рекомендуется выпас животных исключить или ограничить. Наши исследования несколько ослабляют такую трактовку, так как пастьба животных без перетравливания травостоя (загонный способ пастьбы с выделением на каждый день определенной площади выпаса) дает возможность уменьшить поступление цезия-137 в молоко коров в 1,8 раза, по сравнению с бесконтрольным (вольным) выпасом, когда животные в отдельных местах поедают молодые вкусные растения до сомой поверхности почвы, захватывая при этом ингредиенты с повышенной концентрацией радионуклида.
Применение природных сорбентов на лугах
Поиск уменьшения поступления радиоактивных продуктов деления в растения был выполнен на естественных лугах различного типа в юго-западных районах Брянской области, загрязненных в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Опыты с использованием дешевых природных материалов показали, что накопление цезия-137 в растениях находятся в определенной зависимости от количества глины и цеолита внесенных на поверхность лугов (Романенко А. А., 2004, 2009).
Таблица 4 – Влияние глины на содержание цезия – 137 в сене, Бк/кг
| Варианты | Тип луга | ||||||||
| Пойменный | Низинный | Суходольный | |||||||
| Поч ва | Сено | Кн | Поч ва | Сено | Кн | Поч ва | Сено | Кн | |
| Фон - (контроль) | 2855± 83 | 1364 | 0,48 | 3017± 185 | 4274 | 1,42 | 2476± 120 | 1286 | 0,52 |
| Фон+1% глина | 716 | 0,25 | 2353 | 0,78 | 1045 | 0,46 | |||
| Фон+0,5% глина | 894 | 0,31 | 3117 | 1,03 | 1148 | 0,46 | |||
| Н. С. Р. 05 | - | 300 | - | - | 1441 | - | - | 662 | - |
Данные показывают, что внесение местной глины на поверхность естественных лугов в количестве 1 % от массы пахотного слоя почвы уменьшило содержание радионуклида в травостое (сене) суходольного луга в 1,23 раза, пойменного в 1,90 раза и низинного в 1,82 раза по сравнению с контролем. Кроме того, глинование лугов способствовало повышению урожайности сена (Юдинцева Е. В., Гулякин И. В., 1968; Моисеев И. Т, и др., 1988; Алексахин Р. М. и др., 1992).
Таблица 5 - Влияние глины на урожайность сена естественных лугов, ц/га
| Варианты | Тип луга | ||
| Пойменный | Низинный | Суходольный | |
| Фон (контроль) | 33,0 | 74,0 | 23,0 |
| Фон+1% глины | 43,0 | 94,0 | 30,0 |
| Фон+0,5% глина | 33,0 | 82,0 | 26,0 |
| Н. С. Р. 05 | 9,0 | 15,6 | 9,6 |
Из таблицы видно, что внесение глины в количестве 1 % увеличило урожайность сена на суходольном луге на 7 ц/га, пойменном – на 7 ц/га и низинном – на 20 ц/га по сравнению с контролем. Глинование естественных лугов оказало положительное достоверное влияние на отдельные физико-химические и агрохимические показатели почвы (Hove K., 1993; Ivanov Yu. at al., 1997) и показатели химического состава и питательной ценности сена. При этом емкость катионного обмена при внесении глины в количестве 1% от массы пахотного слоя увеличилась на низинном луге в 1,36 раза, на пойменном в 1,03 раза и на суходольном в 1,23 раза.
Показатели рН, органическое вещество, содержание калия и фосфора также увеличились. При этом наибольший эффект получен при внесении глины в количестве 1% от массы пахотного слоя почвы на низинном луге. В частности эти показатели увеличились по сравнению с контролем в 1,14, 1,31, 1,28 и 1,76 раза соответственно.
Данные о влиянии цеолита Хотынецкого месторождения на миграцию цезия-137 в системе почва – растение естественных лугов представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Содержание цезия – 137 в сене, Бк/кг
| Варианты | Тип луга | ||||||||
| Пойменный | Низинный | Суходольный | |||||||
| Поч ва | Сено | Кн | Поч ва | Сено | Кн | Поч ва | Сено | Кн | |
| Фон (контроль) | 2855± 83 | 1364 | 0,48 | 3017± 185 | 4274 | 1,42 | 2476± 120 | 1286 | 0,52 |
| Фон+1% цеолита | 753 | 0,26 | 2671 | 0,89 | 1201 | 0,49 | |||
| Фон+0,5% цеолита | 1117 | 0,39 | 2825 | 0,94 | 1151 | 0,46 | |||
| Н. С. Р. 05 | - | 300 | - | - | 1441 | - | - | 662 | - |
Анализ таблицы показал, что внесение цеолита на поверхность луга в количестве 1 % снижает поступление цезия-137 из почвы в растения на пойменном луге в 1,85 раза, низинном в 1,60 раза и суходольном в 1,07 раза по сравнению с контролем (Белоус Н. М., Шаповалов В. Ф., 2006). При этом повышает урожайность сена на пойменном луге на 22,4 ц/га, низинном – на 15,7 ц/га и суходольном – на 6,4 ц/га по сравнению с контролем (таблица 7).
Поверхностное внесение цеолита оказывает положительное влияние на физико-химические и агрохимические показатели почвы лугов, химический состав и питательную ценность сена.
Таблица 7 - Влияние цеолита на урожайность сена естественных лугов, ц/га
| Варианты | Тип луга | ||
| Пойменный | Низинный | Суходольный | |
| Фон (контроль) | 33,0 | 74,0 | 23,0 |
| Фон+1% цеолита | 55,4 | 89,7 | 29,4 |
| Фон+0,5% цеолита | 56,0 | 83,4 | 30,0 |
| Н. С. Р. 05 | 9,0 | 15,6 | 9,6 |
Из проведенных исследований напрашивается вывод, что в систему культуртехнических мероприятий по уходу за лугами на территориях загрязненных цезием-137 необходимо включать помимо общепринятых операций (внесение удобрений, срезание кочек и др.) поверхностное разбрасывание глины и цеолита.
Применение природных сорбентов в рационах лактирующих коров
Другое не менее важное направление использования природных материалов на загрязненных радиоактивными веществами территориях – это включение их в рацион животных в качестве ингредиента.
В частности уникальные свойства цеолитов (сорбционные, ионообменные), а также большой набор в них макро- и микроэлементов выдвигают их в ряд перспективных кормовых добавок. Результаты многочисленных исследований (Байкова С. Н., Балакирев Н. А., Богерук А. К. и др., 2000; Рачиков С. В., 2007; Романенко А. А., 2009) свидетельствуют о том, что введение цеолитов в оптимальных дозах в рационы сельскохозяйственных животных оказывает положительное воздействие на биохимические и физиологические процессы в их организме, способствует повышению их биологической активности и жизнеспособности, продуктивности, улучшению качества продукции, сокращению ресурсов на ее производство. В основе положительного действия цеолитов на организм животных лежат их сорбционные и ионообменные свойства, а также возможное пополнение рациона различными макро- и микроэлементами, которых в них свыше 40. Цеолиты выводят из организма тяжелые металлы и радионуклиды, снижают заболеваемость животных тимпаниней, предотвращают отдельные расстройства желудочно-кишечного тракта, повышают качество животноводческой продукции. Выявлено, что емкость катионного обмена природных цеолитов разных месторождений, размолотых до высокой степени дисперсионности (1 - 0,5 мм и мельче) составляет 1 - 6 мг-экв/г.
В связи с тем, что цеолиты обладают способностью поглощать радиоизотопы, скармливание их животным в зонах с повышенным уровнем радиоактивности представляется весьма перспективным.
Таблица 8 - Влияние цеолита на молочную продуктивность коров
| Показатели | Группы животных | |||
| Контрольная, n=5 | Опытная, n=5 | |||
| начало | конец | начало | конец | |
| Суточный надой, кг | 11,9±0.5 | 9,3±0,4 | 11,9±05 | 9,7±0.5 |
| Молочный жир, % | 3,34±0,27 | 3,30±0,25 | 3,29±0,21 | 3,29±0,24 |
| Суточный надой базисной (3,4%) жирности, кг | 11,7±0,5 | 9,0±0,4 | 11,5±0,5 | 9,4±0,5 |
| СОМО, % | 7,71±0,2 | 7,71±0,2 | 7,70±0,2 | 7,82±0,2 |
Исследовательская работа по использованию цеолита Хотынецкого месторождения в качестве ингредиента рациона дойных коров проводилась в СХПК «Родина» Новозыбковского района Брянской области, подвергшемся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС.
Исследования показали, что включение в рацион 250 г/гол./сутки цеолита повышает молочную продуктивность коров на 4,3 % (таблица 8).
Кроме того, скармливание животным цеолита снижает секрецию цезия-137 с молоком в 1,7 раза (таблица 9), увеличивает его суммарное выведение из организма в 1,55 раза (таблица 10) и оказывает положительное влияние на морфологические и биохимические показатели крови доводя их до уровней физиологической нормы.
Таблица 9 – Влияние цеолита на выведение радионуклида из организма лактирующих коров
| Группы животных | Концентрация цезия – 137, Бк | ||||||
| молоко | кал | моча | всего | ||||
| В 1кг | В 1кг | В 1кг | |||||
| Контрольная, n=5 | 24,1±2,0 | 224,1 | 22,5±2,5 | 416,3 | 32,0±3,2 | 288 | 928,4 |
| Опытная, n=5 | 14,2±1,1 | 137,7 | 56,5±6,3 | 1017 | 32,0±2,5 | 288 | 1442,7 |
Таблица 10 – Влияние цеолита на выведение радионуклида из организма лактирующих коров
| Группы животных | Концентрация цезия – 137, Бк | ||||||
| молоко | кал | моча | всего | ||||
| В 1кг | В 1кг | В 1кг | |||||
| Контрольная, n=5 | 24,1±2,0 | 224,1 | 22,5±2,5 | 416,3 | 32,0±3,2 | 288 | 928,4 |
| Опытная, n=5 | 14,2±1,1 | 137,7 | 56,5±6,3 | 1017 | 32,0±2,5 | 288 | 1442,7 |
Включение глины в рацион сельскохозяйственных животных – достаточно распространенное явление. В традиционной зоотехнической практике она включается в рацион при анемии молодняка свиней и крупного рогатого скота в качестве источника минеральных веществ (Аракелян Ф. Р., 1991; Кармацких Ю. А., 2007). Природные глины сорбируют NH3, NH4, H2S, CH4, CO2 и воду, фенолы, тяжелые металлы, радионуклиды и некоторые микроорганизмы (Ильин Л. А., 1977; Булатов А. П., Лушников Н. А., 2003).
Способность глины связывать цезий – 137 в желудочно-кишечном тракте животных, тем самым снижая его всасывание и секрецию с молоком (Berth J. еt el.,1969; J. ven den Hock, 1976; Романенко А. А., 2009), была использована в опыте на коровах, который проводился в Новозыбковском районе. Исследования показали, секреция цезия-137 с молоком имеет тесную обратную связь с количеством глины включенной в рацион животных. При этом наибольший эффект (1,8 раза) получен при включении в рацион коров глины в количестве 600 г/гол/сутки.
Следующий опыт по использованию глины в качестве ингредиента рациона коров был выполнен в СХПК «Родина» Новозыбковского района в летне-пастбищный период.
Таблица 11 - Влияние глины на молочную продуктивность коров
| Показатели | Группа животных, (n=3) | ||
| Контрольная | Опытная 1 | Опытная 2 | |
| Удой за 60 дней лактации, кг | 726 | 756 | 768 |
| Суточный надой, кг | 12,1 | 12,6 | 12,8 |
| Жирность молока, % | 3,75 | 3,78 | 3,81 |
| Удой за 60 дней лактации в пересчете на базисную (3,4%) жирность, кг | 800 | 840 | 860 |
| Суточный надой базисной (3,4%) жирности, кг | 13,3 | 14,0 | 14,3 |
Исследования показали, что включение в рацион глины оказывает положительное влияние на молочную продуктивность коров. В частности, включение в рацион лактирующих коров глины в количестве 250 и 500 г/гол/сутки увеличило суточный надой молока в опытных группах на 0,5 и 0,7 кг/сутки соответственно по сравнению с контрольной.
Использование глины в качестве ингредиента в рационе животных снижает секрецию цезия-137 с молоком. Включение в рацион коров глины в количестве 500 г/гол/сутки уменьшило выведение цезия-137 с молоком в 1,9 раза по сравнению с контролем (таблица 12) и увеличило суммарное его выведение из организма в 1,06 раза (таблица 13).
Таблица 12 - Влияние глины на секрецию цезия-137 с молоком
| Группа животных | Концентрация цезия – 137 в молоке, Бк/кг |
| Контрольная, n=3 | 56,8 |
| Опытная 1, n=3 | 40,0 |
| Опытная 2, n=3 | 31,7 |
| Н С Р05 | 16,6 |
Кроме того, включение глины в рацион лактирующих коров благоприятно сказывается на физиологическом состоянии животных, о чем свидетельствуют основные морфологические и биохимические показатели крови, достигшие физиологической нормы.
Таблица 13 – Влияние глины на выведение радионуклида из организма
| Группа животных | Концентрация цезия – 137, Бк/кг | ||||||
| в молоке | в кале | в моче | Всего | ||||
| В 1кг | В 1кг | В 1кг | |||||
| Контрольная, n=3 | 56,8 | 687,3 | 114,0 | 2223,0 | 135,0 | 1215,0 | 4125,3 |
| Опытная 1, n=3 | 40,0 | 504,0 | 134,0 | 2613,0 | 136,0 | 1224,0 | 4341,0 |
| Опытная 2, n=3 | 31,7 | 405,8 | 146,0 | 2847,0 | 128,0 | 1152,0 | 4404,8 |
Известно, что многие положительные эффекты (в том числе антиоксидантный и антигипоксантный), которые оказывают на организм человека и животных комплексные растительные экстракты, объясняются присутствием в них разнообразных полифенольных соединений, в том числе биофлавоноидов (Смирнова М.И., 1974). К их числу относится дигидроквертецин, который может способствовать восстановлению антиоксидантной защиты организма, что особенно актуально в условиях повышенной плотности загрязнения почвы радиоцезием, так как известно, что облучение организма приводит к повышенному образованию в тканях радикалов и снижению уровня естественной резистентности у животных (Романенко А. А. и др., 2007).
Эффективность применения побочного продукта (биополимера древесины с содержанием дигидроквертецина до 1,5 %) в рационе лактирующих коров была изучена в опытах выполненных в СХПК «Родина» и ОХ «ВИУА» Новозыбковского района Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС.
Первый опыт, выполненный в СХПК «Родина» проводился в зимне-стойловый период на коровах черно-пестрой породы. Исследования показали, что включение в рацион лактирующих коров 50г/гол./сут. биополимера древесины - дигидроквертецина оказывает положительное влияние на молочную продуктивность коров.
Таблица 14 - Влияние БД-ДКВ на молочную продуктивность коров
| Показатели | Группы животных | |||
| Контрольная, n=5 | Опытная, n=5 | |||
| начало | конец | начало | конец | |
| Суточный надой, кг | 11,9±0.5 | 9,3±0,4 | 12,1±0.6 | 11,5±0,5 |
| Молочный жир, % | 3,34±0,27 | 3,30±0,25 | 3,29±0,24 | 3,48±0,27 |
| Cуточный надой базисной (3,4%) жирности, кг | 11,7±0,5 | 9,0±0,4 | 11,7±0,6 | 11,8±0,5 |
| СОМО, % | 7,71±0,2 | 7,71±0,2 | 7,76±0,2 | 8,21±0,2 |
Из таблицы видно, что в опытной группе суточный надой увеличился на 2,2 кг молока, а его жирность на 0,18 % по сравнению с контрольной.
Известно (Романенко А. А., 2007), что биополимер древесины – дигидроквертецин обладает сорбционной способностью, что позволяет использовать его в качестве сорбента цезия-137 при включении в рацион лактирующих коров. Данные о влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на секрецию цезия -137 с молоком приведены в таблице 15.
Таблица 15 - Влияние БД - ДКВ на секрецию цезия-137 с молоком коров
| Группы животных | Концентрация цезия - 137 | Кн | |
| в рационе, Бк/рацион | в молоке, Бк/кг | ||
| Контрольная, n=5 | 2003,2 | 24,1±2,0 | 0,012 |
| Опытная, n=5 | 18,3±1,6 | 0,009 | |
Табличные данные показывают, что секреция цезия – 137 с молоком у коров опытной группы уменьшилась по сравнению с контрольной в 1,3 раза.
В ходе исследовательской работы было установлено, что включение в рацион животных биополимера древесины – дигидроквертецина оказывает влияние на выведение цезия-137 из организма с молоком, калом и мочой. Данные о выведении радионуклида из организма приведены в таблице 16.
Таблица 16 – Влияние БД – ДКВ на выведение радионуклида из организма коров
| Группы животных, (n=3) | Концентрация цезия – 137, Бк | ||||||
| молоко | кал | моча | всего | ||||
| в 1кг | в 1кг | в 1кг | |||||
| Контрольная | 24,1±2,0 | 224,1 | 22,5±2,5 | 416,3 | 32,0±3,2 | 288 | 928,4 |
| Опытная | 18,3±1,6 | 210,5 | 37,0±4,0 | 777 | 37,0±4.0 | 333 | 1320,5 |
Данные таблицы показывают, что суммарное выведение цезия-137 из организма увеличилось в 1,5 раза по сравнению с контролем.
Применение препарата также оказало положительное влияние на морфологические и биохимические показатели крови, которые у животных получавших БД-ДКВ стали соответствовать физиологической норме.
В исследовательской работе выполненной в ОХ «ВИУА» в пастбищный период было изучение применения БД – ДКВ в качестве сорбента цезия – 137 при производстве молока и влияние его на функциональную активность механизмов естественной резистентности у коров в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием. Результаты исследования показали, что включение в рацион лактирующих коров биополимера древесины – дигидрокверцетина снижает секрецию радионуклида с молоком в 1,45 раза. Скармливание коровам в течение 60 суток по 50 г/гол. биополимера древесины даурской лиственницы, содержавшей до 1,5 % дигидроквертецина обусловило выраженную тенденцию к оптимизации картины крови и к повышению функциональной активности механизмов естественной резистентности организма.
Экономическая эффективность применения природных сорбентов
при производстве молока на территории загрязненной
радионуклидами
Анализ экономической эффективности применения природных материалов при производстве молока показал, что включение в рацион лактирующих коров цеолита в количестве 250 г/гол/сутки, местной глины в количестве 500 г/гол./сутки и биополимера древесины – дигидроквертецина в количестве 50 г/гол/сутки способствует не только повышению продуктивности коров, но и увеличивает чистый доход от реализации продукции на 3,2, 7,5 и 30,9 % соответственно.
Повышенный интерес к цеолиту и глине как к мелиорантам лугов, загрязненных цезием-137, может быть вызван тем, что они имеются в достаточном количестве, а по дешевизне и простоте использования вряд ли имеют конкурентов. Это же положение актуально и при использовании природных материалов (глины, цеолита и БД-ДКВ) в качестве ингредиентов рациона лактирующих коров.
Миграция тяжелых металлов и способы ее ограничения в трофической цепи лактирующих коров
Другим не менее значимым направлением исследований в современных условиях развития промышленности является изучение закономерностей миграции тяжелых металлов и способов ее ограничивающих в биологической цепи почва – растения (лугов) – молоко коров.
Основным источником загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и их соединениями являются промышленные предприятия, использующие в технологическом процессе эти элементы. По мере развития промышленности их выброс увеличивается, и, следовательно, повышается содержание тяжелых металлов в почве, воде, растениях, животных и, как правило, в продуктах питания (Жуленко В. Н., Рабинович М. И., Талянов Г. А., 2001).
В связи с этим возрастает необходимость контроля за накоплением элементов в объектах окружающей среды и разработке мероприятий снижающих содержание их в кормах и продуктах питания, чтобы не допускать в пищу продукты питания, содержащие токсические вещества выше максимально допустимого уровня.
Исследования по изучению миграции тяжелых металлов в системе почва – растение (сено) на различных типах естественных лугов были проведены в Новозыбковском районе Брянской области.
Таблица 17 - Индексы поглощения
| Тип луга | Сd | Pb |
| Суходольный | 2,0 | 0,33 |
| Низинный | 2,0 | 0,23 |
| Пойменный | 1,7 | 0,31 |
Полученные результаты показали, что накопление тяжелых металлов в сене различных типов естественных лугов различается. Накопление Сd в сене суходольного и низинного лугов выше, чем в сене пойменного в 1,18 и 1,18 раза, а Pb в 1,06 и 0,74 раза соответственно.
Существенное различие накопления в сене лугов имеет Сd и Pb. Индексы поглощения для Сd выше, чем для Pb на суходольном луге в 6,1 раз, на низинном - в 8,7 раз, а на пойменном – 5,7 раза (Vallier R., 1988; Виноградова Т. А., 2008).
Различное накопление Сd и Pb в сене естественных лугов обусловлоно различными их физико-химическими особенностями, типами лугов и, как следствие, характерными для них почвенными показателями, а также уровнем увлажнения и биологическими особенностями растений (Шильников И. А., Лебедева Л. А., Лебедев С. Н. и др., 1994; Овчаренко М. М., Графская Г. А., Шильников И. А., 1996).
Учитывая способность Cd и Pb накапливаться в живых организмах, а также их высокую степень токсичности, дает основание на поиск путей и методов ограничивающих миграцию тяжелых металлов в биологической цепи почва - растения - молоко коров. При этом особое значение в условиях экономической нестабильности имеют методы с использованием дешевых природных материалов (глины, цеолита). Исследования были проведены в Новозыбковском районе. Данные о влиянии глины на миграцию тяжелых металлов в системе почва – растения лугов приведении в таблице 18.
Таблица 18 – Влияние глины на индексы поглощения
| Тип луга | Внесено глины, % от массы пахотного слоя | |||||
| контроль | 0,5 % | 1 % | ||||
| Cd | Pb | Cd | Pb | Cd | Pb | |
| Суходольный | 2,00 | 0,33 | 1,50 | 0,21 | 1,25 | 0,20 |
| Низинный | 2, 00 | 0,23 | 2,10 | 0,15 | 1,70 | 0,14 |
| Пойменный | 1,70 | 0,31 | 1,50 | 0,17 | 1,33 | 0,18 |
Данные таблицы показывают, что внесение глины в количестве 0,5 % уменьшило переход Cd и Pb на суходольном луге в 1,33 и 1,57 раза, низинном в 0,95 и 1,53 раза и пойменном в 1,13 и 1,82 раза соответственно. Внесение 1 % глины уменьшило их содержание в 1,60 и 1,65 на суходольном, 1,18 и 1,64 низинном и 1,27 и 1,72 раза пойменном соответственно. Влияние глины, при внесении ее на поверхность лугов, в большей степени проявилось для Cd на суходольном, а для Pb на пойменном луге.
Результаты опыта об использовании цеолита в качестве мелиоранта лугов приведены в таблице 19.
Таблица 19 – Влияние цеолита на индексы поглощения
| Тип луга | Внесено цеолита, % от массы пахотного слоя | |||||
| контроль | 0,5 % | 1 % | ||||
| Cd | Pb | Cd | Pb | Cd | Pb | |
| Суходольный | 2,00 | 0,33 | 1,90 | 0,17 | 1,80 | 0,16 |
| Низинный | 2, 00 | 0,23 | 1,90 | 0,14 | 1,90 | 0,13 |
| Пойменный | 1,70 | 0,31 | 0,60 | 0,15 | 0,40 | 0,12 |
Из таблицы видно, что внесение цеолита на поверхность опытных делянок в количестве 0,5 % от массы пахотного слоя снижает накопление Cd и Pb в сене на суходольном луге в 1,05 и 1,94 раза, низинном в 1,05 и 1,64 раза и пойменном в 2,83 и 2,07 раза соответственно. Внесение цеолита в количестве 1 % уменьшило накопление Cd и Pb на суходольном луге в 1,11 и 2,06 раза, низинном в 1,05 и 1,77раза и пойменном 4,25 и 2,58 раза соответственно. При этом наибольший эффект при внесении цеолита на поверхность лугов получен для Cd и Pb на пойменном луге.
Снижение перехода Cd и Pb из почвы в растения можно объяснить изменением физико-химических и агрохимических показателей почвы в результате внесения глины и цеолита на поверхность лугов.
Таким образом, накопление тяжелых металлов в растениях зависит от типа луга, агрохимических показателей почвы, применяемых мелиорантов и их количества, а также от биологических особенностей растений.
Исследовательская работа по изучению параметров миграции Cd и Pb в звене биологической цепи рацион – молоко коров выполнялась в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района Брянской области в пастбищный период.
Таблица 20 - Выделение Cd и Pb с молоком коров
| Показатели | Cd | Pb |
| Концентрация в молоке, мг/кг | 0,0334±0,014 | 0,0944±0,038 |
| Концентрация в рационе, мг | 4,8177±1,9284 | 6,8365±2,7528 |
| Кв | 0,007 | 0,014 |
| Суточный удой, кг | 12 | 12 |
| Выделено с суточным удоем, % | 8,4 | 16,8 |
Анализ таблицы показал, что выделение Cd и Pb с молоком имеет существенное различие. При этом Pb выделяется в 2 раза больше, чем Cd, что обусловлено физико-химическими особенностями элементов.
Другая научно-исследовательская работа также была выполнена в ОХ филиала «ВИУА» Новозыбковского района в летне-пастбищный период. Она предусматривала изучить влияние биополимера древесины – дигидроквертецина (БД-ДКВ) на миграцию Cd и Pb в звеньях биологической цепи рацион - молоко коров.
Таблица 21 – Влияние БД – ДКВ на поступление Cd и Pb из рациона в молоко коров
| Показатели | Группы животных | |||||
| контрольная, n=6 | опытная, n=6 | |||||
| Cd | Pb | Cd | Pb | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Концентрация в молоке, мг/кг | 0,0250±0,012 | 0,0340±0,014 | 0,0062±0,003 | 0,0255±0,0105 | ||
| Концентрация в рационе, мг | 2,8573±0,047 | 13,0315±0,156 | 2,8573±0,047 | 13,0315±0,156 | ||
| Кв | 0,009 | 0,003 | 0,0022 | 0,0019 | ||
| Суточный удой, кг | 12±0,5 | 12,5±0,8 | ||||
| Выведено с суточным удоем, % | 10,8 | 3,6 | 2,75 | 2,38 | ||
Из таблицы следует, что включение БД-ДКВ в рацион лактирующих коров снижает содержание Cd и Pb в молоке опытной группы. При этом коэффициенты выделения Cd и Pb оказались в 4,09 и 1,58 раза соответственно меньше, чем в контрольной, что обусловлено их физико-химическими свойствами и включением в рацион биополимера древесины – дигидроквертецина, который оказывает влияние на обмен веществ и проявляет себя как сорбент, снижая секрецию тяжелых металлов с молоком Романенко А. А., 2008).
Настоящая работа посвящена изучению поступления цезия-137, Cd и Pb в молоко лактирующих коров, поиску путей и разработки технологий применения природных материалов ограничивающих их миграцию при ведении молочного животноводства в техногенных условиях. В результате проведенной работы практическому животноводству в условиях техногенного загрязнения может быть предложено:
- Умеренное стравливание травостоя на лугах.
- Нанесение глины и цеолита на поверхность лугов.
- Включение в рацион коров глины, цеолита и БД-ДКВ.
Анализ данных показывает, что каждое из этих предложений позволяет в среднем в 1,5-2,0 раза уменьшить содержание цезия-137, Cd и Pb в молоке лактирующих коров.
Таким образом, цель и задачи, которые были поставлены, завершены и сделаны научные и практические выводы.
ВЫВОДЫ
1. На естественных лугах всех типов цезий-137 депонирован в верхнем 10 см слое почвы. Здесь сосредоточено от 50 до 87 % радионуклида, что создает благоприятные условия для интенсивного его вовлечения в луговую растительность.
2. На лугах по высоте травостоя цезий-137 распределяется неравномерно. Наибольшая концентрация радионуклида отмечается в уровне 0 – 1,5 см от поверхности почвы. Здесь его сосредоточено от 24 до 69 %. Такое распределение радионуклида при перетравливании травостоя увеличивает его поступление в организм и молоко коров.
3. Накопление цезия-137 в травостое различных типов естественных лугов зависит от типа почв, их физико-химического и агрохимического состояния, условий увлажнения и ботанического состава травостоя. При этом коэффициенты накопления составили для пойменного луга – 0,48, низинного – 1,42 и суходольного – 0,52. Поступление Cd и Pb из почвы в травостой также зависит от физико-химических и агрохимических показателей почвы, типа луга, применяемых мелиорантов и их количества, условий увлажнения и ботанического состава травостоя.
4. Естественные луга, загрязненные цезием-137, можно использовать под пастбища, для чего необходимо проводить умеренное (не ниже 5 см) стравливание травостоя. Наиболее полно отвечает этим требованиям загонная пастьба с ежедневным порционным выделением площади для животных, которая позволяет уменьшить содержание радионуклида в 1,8 раза по сравнению с вольной пастьбой животных.
5. Внесение глины и цеолита на поверхность естественных лугов оказывает положительное влияние на физико-химические и агрохимические показатели почвы и увеличивает урожайность сена в зависимости от типа луга на 6,4 - 22,4 ц/га. Глинование различных типов естественных лугов в дозе 1 % от массы пахотного слоя почвы, снижает поступление Cd и Pb из почвы в растения в 1,60 и 1,65 раза на суходольном луге, в 1,18 и 1,64 раза на низинном и в 1,27 и 1,72 раза на пойменном соответственно. Внесение цеолита в дозе 1 % от массы пахотного слоя почвы на поверхность естественных лугов снижает накопление Cd и Pb в травостое на суходольном луге в 1,11 и 2,06 раза, низинном в 1,05 и 1,77раза и пойменном в 4,25 и 2,58 раза соответственно.
6. В условиях техногенного загрязнения территории целенаправленной технологией возможно получение молока коров соответствующего санитарным нормам. Включение в рацион лактирующих коров глины в количестве 500-600 г/гол/сутки увеличивает молочную продуктивность на 7,5 %, снижает переход цезия-137 из рациона в молоко в 1,8 – 5,77 раза, увеличивает выведение радионуклида из организма и способствует нормализации морфологических и биохимических показателей крови. Ежедневное включение в рацион лактирующих коров цеолита в количестве 250 г/гол/сутки повышает молочную продуктивность на 4,3 %, снижает секрецию цезия-137 с молоком в 1,7 раза, увеличивает его выведение из организма в 1,55 раза и нормализует морфологические и биохимические показатели крови.
7. Применение биополимера древесины – дигидроквертецина (50 г/гол/сутки) в качестве ингредиента рациона лактирующих коров повышает молочную продуктивность на 23,6 %, уменьшает содержание цезия-137 в молоке в 1,5 раза, увеличивает его выведение из организма, способствует оптимизации картины крови и повышает функциональную активность механизмов естественной резистентности организма. При этом снижается содержание Cd и Pb в молоке в 4,09 и 1,58 раза соответственно.
8. Применение цеолита, глины и биополимера древесины - дигидроквертецина в рационах лактирующих коров увеличивает чистый доход от реализации продукции на 3,2, 7,5 и 30,9 % соответственно.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
С целью увеличения молочной продуктивности коров, снижения секреции радиоцезия, кадмия и свинца с молоком, повышения иммунного статуса животных и эффективности производства экологически безопасной продукции в условиях техногенной зоны необходимо включать в рацион лактирующих коров (в вариантах):
а) цеолита в количестве 250 г/гол/сутки;
б) глины в количестве 500 – 600 г/гол/сутки;
в) БД-ДКВ в количестве 50 г/гол/сутки.
Для увеличения урожайности естественных лугов, снижения содержания радиоцезия, кадмия и свинца в травостое (сене) и, соответственно, в продукции животноводства (молоке) целесообразно вносить на луга (в вариантах):
а) местную глину в количестве 1 % от массы пахотного слоя:
б) цеолит в количестве 1 % от массы пахотного слоя.
Каждое из этих мероприятий обеспечивает уменьшение поступления радионуклида в травостой (сено) в зависимости от типа луга до 1,9 раза.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ,
ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В изданиях рекомендованных ВАК:
1. Романенко, А. А. Как уменьшить поступление радиоактивного цезия в молоко / А. А. Романенко // Аграрная наука. – 1994. - №6. – С.
2. Романенко, А. А. Глина – естественный сорбент цезия – 137 / А. А. Романенко, А. В. Васильев, Н. А. Корнеев // Аграрная наука. – 1995. - №1. – С.
3. Романенко, А. А. Влияние глины на поступление цезия – 137 в травостой естественного пойменного луга / А. А. Романенко // Вестник МАНЭБ. – 2004. - №2. – С. 27-29.
4. Романенко, А. А. Активность защитных механизмов организма у коров в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием при скармливании биополимера из древесины даурской лиственницы / А. А. Романенко, М. В. Талызина, А. В. Кривопушкин, Е. В. Крапивина, Ю. Н. Федоров // Сельскохозяйственная биология. – 2007. - №6. – С. 106-110.
5. Романенко, А. А. Влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на поступление Cd и Pb в молоко коров / А. А. Романенко // Молочное и мясное скотоводство. – 2008. - №4. – С. 28.
6. Романенко, А. А. Влияние скармливания дигидроквертецина на активность механизмов естественной резистентности и экскрецию цезия – 137 с молоком / А. А. Романенко, Ю. П. Фомичев, Е. В. Крапивина // Проблемы биологии продуктивных животных. – 2008. - №4. – С. 86-91.
7. Крапивина, Е. В. Морфологический состав крови и состояние клеточного звена иммунной системы у коров в различных экологических условиях / Е. В. Крапивина, М. В. Игнатенко, А. А. Романенко // Вестник МАНЭБ. – 2009. - №3. – С. 131-134.
8. Крапивина, Е. В. Фагоцитарная функция нейтрофилов крови у коров в различных экологических условиях / Е. В. Крапивина, М. В. Игнатенко, А. А. Романенко // Вестник МАНЭБ. – 2009. - №3. – С. 127-130.
9. Романенко, А. А. Влияние глины на поступление цезия – 137 в молоко коров / А. А. Романенко // Вестник МАНЭБ. – 2009. - №3. – С. 144-146.
10. Романенко, А. А. Применение цеолита на естественных лугах загрязненных радиоцезием / А. А. Романенко // Агрохимический вестник. – 2009. - №3. – С. 9-10.
11. Романенко, А. А. Влияние биополимера древесины на морфологические и биохимические показатели крови коров / А. А. Романенко // Вестник Алтайского ГАУ. – 2009. - №4. – С. 62-64.
12. Романенко, А. А. Использование глины на естественном низинном луге, загрязненном цезием – 137 / А. А. Романенко // Вестник РАСХН. – 2009. - №5. – С. 32-33.
13. Крапивина, Е. В. Влияние скармливания дигидроквертецина на активность механизма естественной резистентности у коров в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием / Е. В. Крапивина, А. А. Романенко // Вестник Саратовского ГАУ им. Н. И. Вавилова. – 2009. - №7. – С. 15-19.
14. Романенко, А. А. Глина на естественном пойменном луге, загрязненном цезием – 137 / А. А. Романенко // Энтузиасты аграрной науки: Труды Кубанского ГАУ. – 2009. – Вып. 9. – С. 377-381.
В сборниках научных работ
15. Романенко, А. А. Распределение цезия – 137 по высоте травостоя / А. А. Романенко, А. В. Васильев, Е. Г. Краснова, Н. А. Корнеев // Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве – пять лет спустя: итоги, проблемы и перспективы / Тезисы доклада Всесоюзной конференции – Обнинск, 1991. – С. 8-9.
16. Романенко, А. А. Закономерности перехода цезия – 137 в молоко коров на разных типах пастбищ / А. А. Романенко, А. В. Васильев, Н. А. Корнеев // Проблемы ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в агропромышленном производстве – пять лет спустя: итоги, проблемы и перспективы / Тезисы доклада Всесоюзной конференции – Обнинск, 1991. – С. 75-76.
17. Краснова, Е. Г. Модификация миграции цезия – 137 в трофической цепи сельскохозяйственных животных / Е. Г. Краснова, А. В. Васильев, А. А. Морозов, А. А. Романенко, В. Н. Кудрявцев // ХV Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Радиоэкологические проблемы в ядерной энергетике и при конверсии производства: сб. рефератов. – 1993. – Т.1. – С. 241-243.
18. Романенко, А. А. Поступление цезия – 137 в молоко в зависимости от высоты стравливания травостоя / А. А. Романенко, А. В. Васильев // Достижения науки и передовой опыт в производство и учебно-воспитательный процесс. Материалы межвузовской научно-практической конференции – Брянск. – 1995. – С. 112.
19. Романенко, А. А. Глина – мелиорант естественных лугов / А. А. Романенко // Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы. Материалы Всероссийской научно-практической конференции – Брянск. – 1996. – С. 22.
20. Романенко, А. А. К вопросу об использованию глин на лугах в качестве сорбента цезия – 137 / А. А. Романенко, А. Н. Нешков // Наука и образование – возрождению сельского хозяйства России в ХХ1 веке. Материалы Международной научно-практической и учебно-методической конференции – Брянск. – 2000. – С. 173.
21. Романенко, А. А. Использование местных глин на лугах в качестве сорбента цезия – 137 / А. А. Романенко, А. Н. Нешков // Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии. Материалы Международной научно-практической конференции – Брянск. – 2002. – С. 94-95.
22. Романенко, А. А. Влияние глины на физико-химические показатели почвы и миграцию радионуклидов в системе почва – растение / А. А. Романенко // Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства. Материалы Международной научно-практической конференции – Брянск. – 2004. – С. 63-64.
23. Романенко, А. А. Использование глины на лугах загрязненных радиоцезием / А. А. Романенко // Программирование урожаев и биологизация земледелия. «Биологизация земледелия». Выпуск 3, Ч. 2. – Брянск. – 2007. – С. 347-354.
24. Романенко, А. А. Использование биополимера древесины – дигидроквертецина в рационе лактирующих коров в качестве сорбента цезия – 137 / А. А. Романенко // Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества: сборник научных трудов – Брянск. – 2007. – С. 314-315.
25. Романенко, А. А. Поступление Cd и Pb из рациона в молоко коров / А. А. Романенко, Ю. П. Фомичев, Е. Я. Лебедько // Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества: сборник научных трудов – Брянск. – 2007. – С. 316-317.
26. Романенко, А. А. Влияние биополимера древесины – дигидроквертецина на молочную продуктивность коров в условиях радиоактивного загрязнения территории / А. А. Романенко, Ю. П. Фомичев, В. Ф. Гвоздь, Г. Н. Сницаренко // Актуальные проблемы кормления сельскохозяйственных животных. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию профессора М. П. Кирилова / ВИЖ. – Дубровицы, 2007. – С. 326-329.
27. Романенко, А. А. Распределение цезия – 137 по профилю почвы на различных типах естественных лугов / А. А. Романенко // Экологическая безопасность региона. Материалы Международной научно-практической конференции – Брянск: РИО БГУ, 2008. – С. 212-213.
28. Романенко, А. А. Влияние цеолита на молочную продуктивность коров / А. А. Романенко // Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства. Материалы Международной научно- производственной конференции, посвященной 25-летию кафедры частной зоотехнии, технологии производства и переработки продукции животноводства Брянской ГСХА – Брянск: Издательство БГСХА, 2008. – Ч. 3. – С. 116-118.
29. Романенко, А. А. Использование цеолита в рационе коров в качестве сорбента цезия – 137 / А. А. Романенко, П. В. Адамов, Г. Н. Сницаренко // Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства. Материалы Международной научно- производственной конференции, посвященной 25-летию кафедры частной зоотехнии, технологии производства и переработки продукции животноводства Брянской ГСХА – Брянск: Издательство БГСХА, 2008. – Ч. 3. – С. 119-121.
30. Романенко, А. А. Влияние цеолита на морфологические и биохимические показатели крови / А. А. Романенко, Е. Я. Лебедько // Селекционно-технологические аспекты повышения продуктивности сельскохозяйственных животных в современных условиях аграрного производства. Материалы Международной научно- производственной конференции, посвященной 25-летию кафедры частной зоотехнии, технологии производства и переработки продукции животноводства Брянской ГСХА – Брянск: Издательство БГСХА, 2008. – Ч. 3. – С. 121-123.
31. Романенко, А. А. Применение природных сорбентов в рационе лактирующих коров в условиях радиоактивного загрязнения территории / А. А. Романенко, Е. Я. Лебедько // Экологические и селекционные проблемы племенного животноводства. Научные труды проблемного Совета МАНЭБ – Брянск: Издательство БГСХА, 2009. – Вып. 1. – С. 13-14.
32. Романенко, А. А. Использование глины на естественном суходольном луге, загрязненном цезием – 137 / А. А. Романенко // Климат, экология, сельское хозяйство. Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию образования Иркутской ГСХА – Иркутск: НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2009. – С. 222-224.
33. Романенко, А. А. Влияние цеолита на поступление цезия – 137 в сено и физико-химические показатели почвы естественного пойменного луга / А. А. Романенко // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК. Материалы VІ Международной научной конференции – Брянск: Издательство Брянской ГСХА, 2009. – С. 70-72.
34. Романенко, А. А. Влияние цеолита на агрохимические показатели почвы и урожайность сена естественного пойменного луга / А. А Романенко // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК. Материалы VІ Международной научной конференции – Брянск: Издательство Брянской ГСХА, 2009. – С. 72-74.
35. Романенко, А. А. Влияние цеолита на поступление цезия – 137 в сено и физико-химические показатели почвы естественного низинного луга / А. А. Романенко // Актуальные проблемы аграрной науки. Материалы Международной научно-практической конференции – Рязань: Издательство Рязанского государственного агротехнологического университета, 2009. – С. 361-362.
36. Романенко, А. А. Влияние цеолита на агрохимические показатели почвы и урожайность сена естественного низинного луга / А. А. Романенко // Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия. Материалы Международной научно-практической конференции – Саратов: ИЦ «Наука», 2009. – С. 204-206.
37. Романенко, А. А. Влияние цеолита на поступление цезия – 137 в сено и физико-химические показатели почвы естественного суходольного луга / А. А. Романенко // Кормопроизводство в условиях ХХІ века: проблемы и пути их решения. Материалы Международной научно-практической конференции – Орел: Издательство Орел ГАУ, 2009. – С. 112-114.
38. Романенко, А. А. Влияние цеолита на агрохимические показатели почвы и урожайность сена естественного суходольного луга / А. А. Романенко // Кормопроизводство в условиях ХХІ века: проблемы и пути их решения. Материалы Международной научно-практической конференции – Орел: Издательство Орел ГАУ, 2009. – С. 303-305.
39. Романенко, А. А. Применение природных сорбентов при ведении молочного скотоводства в условиях радиоактивного загрязнения территории / А. А. Романенко, Е. Я. Лебедько // Экологические и селекционные проблемы племенного животноводства. Научные труды проблемного Совета МАНЭБ – Брянск: Издательство БГСХА, 2009. – Вып. 2. – С. 10-11.
40. Романенко, А. А. Влияние цеолита на урожайность, химический состав и содержание цезия – 137 в сене естественного низинного луга / А. А. Романенко, Ю. П. Фомичев, Л. М. Отяковская, Л. И. Попкова, Е. А. Плехова, С. А. Зайцев // Экологические и селекционные проблемы племенного животноводства. Научные труды проблемного Совета МАНЭБ – Брянск: Издательство БГСХА, 2009. – Вып. 2. – С. 71-73.
41. Романенко, А. А. Влияние глины на морфологические и биохимические показатели крови / А. А. Романенко // Экологические и селекционные проблемы племенного животноводства. Научные труды проблемного Совета МАНЭБ – Брянск: Издательство БГСХА, 2009. – Вып. 2. – С. 103-104.
42. Романенко, А. А. Использование глины в качестве сорбента цезия – 137 на естественном низинном луге / А. А. Романенко, Т. Н. Гумен // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК. Материалы VІ Международной научной конференции – Брянск: Издательство Брянской ГСХА, 2009. – С. 97-99.
43. Романенко, А. А. Глина на естественном низинном луге / А. А. Романенко // Экологическая безопасность региона. Материалы Международной научно-практической конференции – Брянск: Издательство «Курсив», 2009. – С. 307-309.
44 Романенко, А. А. Влияние глины на молочную продуктивность коров и секрецию цезия – 137 с молоком / А. А. Романенко // Научное обеспечение агропромышленного производства. Материалы Международной научно-практической конференции – Курск: Издательство Курская ГСХА, 2010. – С. 199-202.
45. Романенко, А. А. Влияние глины на обмен цезия – 137 в организме лактирующих коров / А. А. Романенко // Современные научно-практические достижения в ветеринарии. Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Вятской государственной сельскохозяйственной академии – Киров: Вятская ГСХА, 2010. – Вып. 1. – С. 171-172.
В других изданиях
46. Василенков, В. Ф. Проведение научных исследований по реабилитации водных объектов сельской местности инженерными средствами в зоне радиоактивного загрязнения / В. Ф. Василенков, Н. М. Белоус, … А. А. Романенко и др. // Отчет № госрегистр. 01200601161. Янв. ІV. 0220. 0600264. Дата 06. 01. 11. – 164 с.
47. Романенко, А. А. Использование глины в рационе коров в качестве сорбента цезия – 137 / А. А. Романенко // Практик. – 2007. - №5. – С. 75-77.
48. Романенко, А. А. Применение природных сорбентов в рационах коров при производстве молока в зоне радиоактивного загрязнения: рекомендации / А. А. Романенко, Е. Я. Лебедько, Ю. П. Фомичев. – Брянск, 2009. – 62 с.
49. Применение природных сорбентов в технологии ведения молочного скотоводства на загрязненных радионуклидами территориях: учебное пособие / А. А. Романенко, Е. Я. Лебедько, Ю. П. Фомичев. – Брянск: Издательство БГСХА, 2009. – 76 с.
50. Романенко, А. А. Применение природных сорбентов при ведении молочного скотоводства в техногенных условиях: монография / А. А. Романенко. – Брянск: Издательство БГСХА. – 2010. – 147 с.
