CC BY
18УДК 631.95:628.381.1 DOI 10.36508fRSATU.2021.75.18.006
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОСТА ИЗ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД
ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ЯЧМЕНЯ
ЛЕВИН Виктор Иванович, д-р с.-х. наук, профессор кафедры селекции и семеноводства, агрохимии, лесного дела и экологии, levin-49@bk.ru
АНТИПКИНА Людмила Анатольевна, канд. с.-х. наук, доцент кафедры селекции и семеноводства, агрохимии, лесного дела и экологии, LAtalanova@yandex.ru
ЕРОФЕЕВА Татьяна Валерьевна, канд. биол. наук, доцент кафедры селекции и семеноводства, агрохимии, лесного дела и экологии, xabarova-tv@mail.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Проблема и цель. Отличительной особенностью 21 века является интенсивное антропогенное воздействие на окружающую среду, нарастающее из года в год накопление органосодержащих коммунальных и производственных отходов, оказывающих негативное влияние населитебные территории и экосистемы. Цель работы заключалась в экспериментальной агроэкологической оценке изучения влияния компоста, разработанного авторами, на основе осадка сточных вод (ОСВ) на формирование агрофитоценоза ячменя, включая основные элементы продукционного процесса, устойчивость растений к корневым гнилям, засухе, а также биологической активности почвы. Методология. Работа носила экспериментальный характер, выполнялась в лабораторных и полевых условиях. Опыты проводили на двух сортах ячменя. Использовали кондиционные семена. Ответную реакцию ячменя оценивали по показателям посевных качеств семян, морфометрическими параметрам проростков; динамике накопления фитомассы, продуктивности фотосинтеза, величине урожайности. Посевные качества семян определяли по ГОСТ 12038-84, учет поражения растений корневыми гнилями - по методике ВИЗР-2002: "Фитосанитарная экспертиза зерновых культур "[10]. Результаты. Внесение компоста в дозах от 5 до 20 т/га способствовало интенсификации продукционного процесса в агрофитоценозе ячменя. Ответная реакция данной культуры сопровождалась в лабораторных условиях стимуляцией роста проростков семян, увеличением энергии прорастания на 5-11 % в зависимости от сорта, тенденцией повышения лабораторной всхожести. В полевых условиях применение компоста способствовало увеличению полевой всхожести на 6-7 %, накоплению фитомассы на 11,3-13,5 % и увеличению продуктивности фотосинтеза на 6,6-25,7 % по сравнению с контролем. Рост урожайности зерна ячменя в зависимости от доз ОСВ составил 6,4-28,4 %. Отмечается устойчивая тенденция повышения резистентности растений опытных вариантов к корневым гнилям и засухе.
Заключение. Полученные результаты указывают на существенное улучшение режима минерального питания растений ячменя на серых лесных почвах под влиянием применяемых доз компоста, обеспечивается активизация роста и развития растений, повышается продуктивность агрофи-тоценоза и его устойчивость к биотическим повреждающим воздействиям.
Ключевые слова: осадок сточных вод, компост, фитотоксичность ОСВ, прорастание семян, рост растений, урожайность, корневые гнили, биологическая активность почвы.
Введение
Отличительной особенностью XXI в. является интенсивное нарастание антропогенного воздействия на окружающую среду, сопровождающееся из года в год увеличением накопления органических и органосодержащих отходов производства, оказывающих отрицательное влияние на экосистемы. В число преобладающих отходов биотического загрязнения селитебных территорий входят осадки сточных вод (ОСВ) городских очистных сооружений.
Между тем ОСВ являются источником ценных для растительных организмов органоминераль-
ных соединений, макро- и микроэлементов и одновременно они могут быть носителем различных загрязняющих веществ [5, 11, 14].
Данное обстоятельство обуславливает целесообразность реутилизации ОСВ с последующим включением их в биологический круговорот в качестве экологически безопасного компоста универсального вида удобрения, обеспечивающего растения широким спектром элементов питания и восполняющего их вынос из почвы с урожаем [1, 6,7,12]. Кроме того, использование ОСВ для получения удобрений позволяет снизить затраты на выращивание урожая за счет уменьшения объе-
© Левин В. И., Антипкина Л. А., Ерофеева Т. В., 2021 г.
мов внесения дорогостоящих минеральных туков и сохранить положительный баланс гумуса в почве [2, 3, 8, 13].
Из опыта зарубежных и отечественных исследователей следует, что применение ОСВ как ор-ганоминерального удобрения при возделывании сельскохозяйственных культур еще экономически обосновано [4, 15 -18].
В этой связи использование компостов из ОСВ как богатого макро- и микроэлементами орга-номинерального вещества для сохранения и повышения почвенного плодородия является актуальной проблемой современного (альтернативного) земледелия. С одной стороны, обеспечивается повышенная продуктивность агрофитоценозов и почвенное плодородие, с другой - утилизация ОСВ и защита окружающей среды от загрязнения.
Целью данной работы являлась экспериментальная агроэкологическая оценка разработанного авторами на основе реутилизации ОСВ ор-ганоминерального компоста, используемого при выращивании ячменя. В задачу исследований входило изучение комплексной ответной реакции двух районированных сортов ячменя и некоторые показатели почвенного плодородия серых лесных почв на применение различных доз компоста. Условия, материалы и методы исследований
Опыты проводили на серых лесных почвах среднего уровня плодородия. Объектом исследования являлся ячмень, предметом - основные показатели продукционного процесса данной культуры. Исследования выполняли в такой последовательности: первый этап включал лабораторные эксперименты, второй - полевые опыты.
В лабораторных исследованиях определяли фитотоксичность водной вытяжки компоста по интенсивности начальных ростовых процессов у семян ячменя и морфометрическим параметрам их проростков (ростков и корешков) путем проращивания в рулонах семян двух сортов («Надежный» и «Яромир»), а также по показателям энергии прорастания, лабораторной всхожести семян (ГОСТ 12038-84).
В полевых опытах на ячмене сорта «Яромир» с использованием общепринятых методов исследовали влияние различных доз компоста на полевую всхожесть семян, динамику накопления фи-томассы растениями, соотношение вегетативных и генеративных побегов по массе и количеству, ассимилирующую листовую поверхность, продуктивность фотосинтеза, поражение растений корневыми гнилями, биологическую активность почвы.
Посевная и учетная площадь делянок составляла 50 м2, повторность четырехкратная, размещение вариантов систематическое. Норма высева 5,5 млн/га всхожих семян, глубина заделки до 5 см. Почва опытного участка характеризовалась следующими агрохимическими показателями: фосфор -121 мг/кг, калий - 142 мг/кг, азот - 0,22 %, рН - 5,8.
Схема полевого опыта включала следующие варианты: 1. Контроль; 2. К - 5 т/га; 3. К -10 т/га; 4. К - 15 т/га; 5. К - 20 т/ га.
Для опытов использовали ОСВ цеха биологической очистки очистных сооружений г. Рязани. Технология производства сточных вод реализуется по традиционной схеме, состоящей из механической и биологической очисток. ОСВ депонируется не менее 6 месяцев на накопительной площадке открытого участка с гидроизолирующим покрытием, подвергаясь естественным гидролитическим и ферментативным процессам, зимним отрицательным температурам, превращаясь в творожистую массу. Перед использованием ОСВ для компостирования производится отбор его проб на химический, бактериологический и гельминтологический анализ в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83. «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб». Валовое содержание тяжелых металлов в нем не превышало показателей МУ 2.1.7.730-99, ГН 2.1.7.2511-09 и ГОСТ 17.4.3.07- 2001 (группа II).
В последующем данная масса применялась для получения органоминерального удобрения, на которое получен патент [9]. Компост вносили в почву под основную обработку почвы в соответствии со схемой опыта.
Результаты исследований
Посевные качества семян - это основной показатель оценки пригодности их использования для посева и потенциальной продуктивности растений, ГОСТ Р 52325-2005. По данным многих исследователей величина урожая не менее чем на 30 % зависит от качества посевного материала. То есть в основе высокой продуктивности сельскохозяйственных культур лежит повышенная лабораторная и полевая всхожесть семян.
На основании лабораторных исследований, проведенных с несколькими партиями семян ячменя двух сортов, было выявлено положительное действие водных вытяжек почвы, содержащей компост на их посевные качества у обоих сортов ячменя. Из таблицы 1 следует, что наиболее выраженное влияние водные вытяжки оказали на энергию прорастания семян, т.е. показатель, характеризующий активность гидролитических процессов, протекающих на начальных этапах прорастания. У сорта «Яромир» максимальное повышение энергии прорастания на 10-11%. отмечалось при проращивании в водной вытяжке при дозе компоста 5 и 10 т/га, тогда как у сорта «Надежный» существенное увеличение энергии прорастания происходило в варианте 10 и 15 т/ га, причем превышая контроль только на 5-6 % Показатель лабораторной всхожести, отражающий способность семян нормально прорастать, у обоих сортов имел слабо выраженную тенденцию к росту, наиболее заметную у сорта «Яромир», превышая контроль на 2-4 %. Это указывает на сортоспецифическую реакцию семян ячменя на воздействие элементов питания компоста. Водорастворимые вещества вытяжек, содержащих органоминеральные компоненты компоста, существенным образом изменяли морфометрические показатели проростков ячменя (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние водных вытяжек компоста на посевные качества семян ячменя различных сортов
Дозы ОСВ, т/га Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, %
М±т М±т
«Надежный»
Контроль 85,7±2,1 95,1±2,1
К - ОСВ-5 90,2±2,3 96,8±2,4
К - ОС- 10 91,5±1,9 95,5±2,6
К - ОСВ -15 88,6±1,5 94,8±2,0
К - ОСВ -20 89,1±1,8 94,3±1,9
«Яромир»
Контроль 61,4±0,8 88,9±1,5
К-ОСВ-5 65,3±1,1 91,6±1,6
К- ОСВ - 10 71,6±1,2* 92,8±2,0
К- ОСВ - 15 72,5±0,9* 90,5±1,6
К- ОСВ - 20 69,7±0,7 90,4±1,9
* - Различия существенны при Р<0,05
Максимальный эффект стимуляции роста проростков обеспечивала водная вытяжка при внесении компоста 10 т/га. В данном варианте длина ростков и зародышевых корешков у сорта «Надежный превышала показатели контроля соответственно на 10,9 % и 11,6 %. Еще более заметное увеличение длины проростка отмечалось у сорта «Яромир», где данный показатель превышал контроль на 25,4 % и 13,2 %, тогда как длина наибольшего корешка изменялась несущественно. С увеличением доз компоста до 15 и 20 т/га эффект стимулирования начальных ростовых процессов имел тенденцию к снижению и был менее выраженным. Общее число зародышевых корешков у проростков характеризуется достаточно высоким консерватизмом и значимо не изменяется в опыт-
ных вариантах обоих сортов.
В полевых опытах в отличие от лабораторных существенное увеличение полевой всхожести у семян ячменя сорта «Яромир» на 7 % и 6 % было, соответственно, в вариантах 15 т/га и 20 т/га в фазу трех листьев,, когда проростки сформировали первичную корневую систему и перешли на автотрофное питание, используя для этого содержащиеся в почве минеральные вещества (табл. 2). Это указывает на то, что повышенный уровень содержания органоминеральных компонентов в пищевом режиме прорастающих семян обеспечивал их более высокую функциональную активность и способность преодолевать механическое сопротивление посевного слоя почвы.
Дозы обработки, т/га Длина ростка, мм Длина наибольшего зародышевого корешка, мм Длина всех зародышевых корешков, мм Общее число корешков, шт.
М± т М±т М±т М±т
«Надежный»
Контроль 73,1±1,5 131±7,9 482±18 5,8±0,2
К - ОСВ-5 80±2,1 145±8,2 516±21 5,9±0,3
К - ОСВ -10 81±2,8* 153±6,9* 521±12* 5,9±0,3
К -ОСВ -15 76±2,2 142±6,1 495±13 6,1±0,2
К - ОСВ -20 77±1,9 130±7,1 489±17 6,0±0,2
«Яромир»
Контроль 59,1±1,7 117±5,4 393±21 5,3±0,1
К - ОСВ-5 68,3±2,4 129±4,9 409±19 5,4±0,2
К - ОСВ -10 74,0±2,5* 123±5,3 447±23* 5,7±0,1*
К - ОСВ -15 60,3±1,8 120±4,7 418±18 5,6±0,3
К -ОСВ -20 61,7±1,7 117±3,9 399±21 5,5±0,3
* - Различия существенны при Р<0,05
Таблица 2 - Морфометрические параметры проростков ячменя (7-суточные) при проращивании
семян на водных вытяжках компоста
Более выраженый эффект увеличения всхожести семян в вариантах 15 т/га и 20 т/га в полевых условиях по отношению к вариантам 5 т/га и 10 т/га в лабораторных предположительно объясняется эффектом естественного разбавления
* - Различия существенны при Р<0,05
Рост как процесс, отражающий динамическое состояние растений, а также одновременно являясь показателем интеграции и дифференциации комплекса эндогенных физиологических и биохимических реакций, тесно коррелирует с режимом корневого питания растений. Результаты исследований свидетельствуют не только об активизации начальных ростовых процес-
* - Различия существенны при Р<0,05 Установлено положительное влияние компоста на увеличение площади флагового листа у растений ячменя, вносящего значительный вклад в формирование продуктивности колоса. Его размер в зависимости от доз компоста превышал контроль от 11 % до 27 %.
Фотосинтетические процессы коррелируют с активностью поступления и включением минеральных веществ в синтез органических веществ. Использование компоста способствовало увеличению продуктивности фотосинтеза растениями
концентрации органоминеральных компонентов в первом случае, тогда как в ограниченных объемах в лабораторных условиях с увеличением доз до 15 т/га и 20 т/га уже формировались признаки гипертонического водного раствора (табл. 3).
сов у проростков и всходов ячменя опытных вариантов (таблицы 1, 2, 3), но и о формировании большей фитомассы растениями в последующие фазы роста и развития ячменя (таблицы 4, 5).
Включение питательных веществ компоста в метаболические процессы сопровождалось усилением линейного роста растений, наиболее значимо с увеличением доз компоста.
ячменя в фазы в фазы рост стебля-колошение, молочно-восковой спелости (табл. 5).Данный показатель достигал максимальных значений в вариантах 15 т/га и 20 т/га в фазу наиболее интенсивного роста растений (рост стебля-коло-шение), превышая контроль соответственно на 21,6 % и 30,1 %. Тенденция повышенной продуктивности фотосинтеза в опытных вариантах сохранялась в последующие фазы (колошение-молочно-восковая спелость). При этом растения в опытных вариантах отличались более мощным габитусом.
Таблица 3 - Влияние доз компоста на полевую всхожесть ячменя сорта «Яромир»
Варианты опыта, т/га Фазы роста
«шильца» 3-х листьев
М±т М±т
Контроль 67±2,3 79±2,0
К - ОСВ-5 66±2,7 81±2,5
К - ОСВ - 10 70±1,9 83±1,9
К - ОСВ- 15 66±1,1 86±1,9*
К - ОСВ - 20 67±2,4 85±2,5*
Таблица 4 - Динамика накопления воздушно-сухой фитомассы (г/м2) и линейного роста (см) _у растений ячменя_
Варианты опыта, т /га Фазы роста и развития
рост стебля колошение молочно-восковая спелость
воздушно-сухая фитомасса
М±т М±т М±т
Контроль 416±28 625±35 883±31
К - ОСВ-5 448±16 648±22 898±37
К - ОСВ-10 476±30* 712±29* 957±42*
К - ОСВ-15 491±26* 753±30* 983±34*
К - ОСВ-20 521±27* 785±36* 1002±41*
линейный рост
всходы рост стебля колошение
Контроль 12,9±1,8 31±2,1 57±2,4
К - ОСВ-5 14,8±1,5 35±1,9 61±3,8
К - ОСВ - 10 17,3±2,7 38±1,3 69±2,3
К - ОСВ - 15 19,7±2,5 40±1,4 71±2,6
К - ОСВ - 20 21,8±2,8 44±2,1 75±2.9
Таблица 5 - Влияние К-ОСВ на продуктивность фотосинтеза ячменя(г/м2/сут.)
Варианты опыта, т/га Фазы роста и развития
рост стебля - колошение % к контролю колошение-молочная спелость % к контролю
Контроль 9,27 100,0 6,48 100,0
К - ОСВ-5 10,62 114,1 6,91 106,6
К - ОСВ - 10 10,86 117,2 7,21 111,3
К - ОСВ - 15 11,27 121,6 7,33 113,5
К - ОСВ - 20 12,06 130,1 8,15 125,7
Применение компоста, активизируя рост растений ячменя, обеспечивало формирование более высокой урожайности зерна ячменя (табл.6). Рост урожая был обусловлен более высоким
Повышение функциональной активности и устойчивости ячменя к абиотическим факторам за счет улучшения минерального питания широким спектром микро- и макроэлементов, содержащихся в компосте, способствовало увеличению резистентности растений к биотическим повреждающим воздействиям.
Исследования показали положительное влияние компоста на снижение подверженности растений ячменя корневым гнилям, что согласуется с показателями продукционного процесса (таблицы 4, 5) и ростом урожайности (табл. 6). Так, распространенность патогена по всем опытным вариантам в фазу роста стебля-колошение была меньше, чем в контроле в зависимости от дозы компоста на 4,5-16 %. Кроме того, степень развития заболевания имела тенденцию к снижению и была наиболее выражена в вариантах 15 т/га и 20 т/га. Увеличение устойчивости растений ячменя к патогенам одновременно сопровождалась повышением их неспецифической резистентности к экстремальным абиотическим воздействиям, в частности, засухе. Об этом свидетельствуют результаты по определению водо-удерживающей способности флаговых листьев ячменя в фазу колошения, т.е. максимальной активности формирования генеративных органов.
Так, помещенные в эксикатор листья ячменя опытных вариантов в течение 24 часов экспозиции сохраняли в своих клетках и тканях большее количество связанной воды по сравнению с контролем на 3,5-7,6 %, что создает предпосылки повышения засухоустойчивости ячменя за счет увеличения
уровнем обеспеченности растений элементами питания и происходил, главным образом, за счет большего количества продуктивных стеблей и озерненности колоса.
водоудерживющей способности биоколлоидов.
Критерием, отражающим биологическую активность почвы и ее экологическое состояние, является целлюлозолитическая активность, происходящая под действием микроорганизмов-деструкторов. Установлено, что целлюлозоразлага-ющая активность почвы, определяемая по убыли массы льняного полотна в слое 0-20 см варьировала в опытных вариантах в диапазоне от 53,5 до 58,7 %, тогда как в контроле этот показатель равнялся 44,1 %.
Заключение
Биотрансформация ОСВ в органоминераль-ные удобрения методом компостирования позволяет включить его в биологический круговорот агроэкосистемы, снизить уровень локального загрязнения и обеспечить рост продуктивности культуры ячменя. Улучшение режима минерального питания на серых лесных почвах за счет применения ОСВ в дозах 10-20 т/га способствовало улучшению роста и развития растений, повышению их резистентности к биотическим и абиотическим повреждающим воздействиям. Увеличение урожайности зерна до 28,4% происходило за счет перестройки элементов структуры растительного организма в пользу увеличения числа генеративных органов в результате улучшения режима минерального питания и повышения интенсивности фотосинтетических процессов.
Список литературы
1. Алексеева, А.С. Влияние применения нетрадиционных органических удобрений на накопление тяжелых металлов и биологическую
Таблица 6 - Формирование урожайности зерна ячменя под влиянием компоста
Варианты опыта, т/га Масса снопа, кг/м2 Количество стеблей, шт./м2 Биологическая урожайность Продуктивность колоса
Общее Продуктивные г/м2 % шт. г
Контроль 0,78 514 480 360 100,0 19,1 0,75
К - ОСВ-5 0,81 537 491 383 106,4 20,5 0,78
К - ОСВ - 10 0,85 555 511 404 112,2 21,2 0,79
К - ОСВ - 15 0,94 602 523 429 119,1 21,8 0,82
К - ОСВ - 20 1,03 629 557 462 128,4 22,1 0,83
НСР0,9527
активность дерново-подзолистых супесчаных почв: дис. ... канд. биол. наук / А.С. Алексеева. - М. 2002. - 145с. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01002848139
2. Антипкина, Л.А. Обоснование эффективности применения органоминеральных удобрений на деградированных землях при выращивании рапса / Л.А. Антипкина, К.Н. Евсенкин // Сб.: Инновационное развитие современного агропромышленного комплекса России: Материалы Национальной научно-практической конференции, 2016. - С. 19-24. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=28084988
3. Иванов, Е.С. Экологическая оценка возможности использования осадка сточных вод очистных сооружений г. Рязани в качестве удобрений / Е.С. Иванов, А.С. Чердакова // Вестник ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2012. - № 4(16). - С 31-36. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18362613
4. Касатиков, В.А. Влияние биологически модифицированных компостов на агрохимический состав почвы, макроэлементный состав зерновых культур и их урожайность / В.А. Касатиков, А.С. Ра-уэлиаривуни, Н.П. Шабардина // Материалы координационного совещания «Высокоэффективные системы использования органических удобрений и возобновляемых биологических ресурсов». Владимир. ВНИИОУ, 2012.- С. 48-51. URL: http:// catalog.belal.by/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe?I 21DBN=BELAL&P21DBN=BELAL&C21COM=S&S2 1P03=i=&S21STR=606125
5. Левин, В.И. Влияние осадка сточных вод на морфофизиологическую изменчивость растений овса (AVENA SATIVA) в агроценозах / В.И. Левин, Т.В. Хабарова // Вестник Рязанского государственного агротехнологического Университета имени П.А. Костычева. - 2012. - № 4 (16).- С. 44-47. URL: https://elibrary.ru/contents. asp?id=33802334&selid=18362616
6. Лучицкая, О.А. Воздействие осадков сточных вод на почву и растения / О.А. Лучицкая, С.М. Севостьянов // Агрохимия, 2007.- № 9.- С.80-84. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9536713
7. Мазепо, О.А. Использование осадка городских сточных вод в качестве удобрения для бобовых культур / О.А. Мазепо // Современные проблемы технических наук: сборник тезисов докладов Новосибирской межвузовской научной студенческой конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири». Новосибирск, 2012.- С.15. URL: http://www.knigi.konflib.ru/8himiya/140062-3-nauchnoe-soobschestvo-studentov-xxi-stoletiya-estestvennie-nauki-novosibirsk-2013-udk-bbk-nauchnoe-soobschestvo-st.php
8. Макарова, М.П. Влияние органоминеральных удобрений на основе ОСВ и цеолита на продуктивность агроценоза ярового рапса / М.П. Макарова, Д.В. Виноградов // Вестник РГАТУ, 2013. - № 3. - С. 109-112. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=20276131
9. Способ получения органоминерально-го удобрения из осадков сточных вод с помощью компостирования. РФ/ Правкина С.Д., Ка-рякин А.В., Левин В.И., Хабарова Т.В. - Патент
№ 2283561, 2006. URL: http://www.freepatent.ru/ patents/2489414
10. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур / С.С. Санин, В.И. Черкашин, Л.Н. Назарова, Е.А. Соколова. - М.: ФГНУ «Росинформа-гротех», 2002. - 140 с. URL: https://search.rsl.ru/ru/ record/01000967248
11. Хабарова, Т.В. Экологическое обоснование применения вермикомпостов на основе осадка сточных вод на выработанном агроземе тор-фяно-минеральном / Т.В. Хабарова, В.И. Левин, С.Д. Правкина // Проблемы агрохимии и экологии. - 2014. - № 2. - С. 24-28. URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=21731385
12. Хабарова, Т.В. Агроэкологическая эффективность использования осадка сточных вод и вермикомпостов в агроценозе овса посевного // / Т.В. Хабарова, Д.В. Виноградов, Б.И. Кочуров, В.И. Левин, Н.В. Бышов // Юг России: экология, развитие. - 2018. - Т. 13. - № 2. - С. 132-143. URL: DOI: 10.18470/1992-1098-2018-2-132-143
13. Чекмарева, А.В. Агроэкологическая эффективность применения органоминеральных удобрений при выращивании рапса на деградированных землях / А.В. Чекмарева, Л.А. Антипкина // Сб.: Инновационные подходы к развитию агропромышленного комплекса региона: Материалы 67-ой Международной научно-практической конференции, 2016. - С. 146-150. URL: https://elibrary. ru/item.asp?id=26259506
14. Шершнева, Е.С. Определение токсичности компостов на основе осадков сточных вод методом биоиндикации по содержанию хлорофилла в листьях газонных трав / Е.С. Шершнева, М.С. Матюхин, С.Д. Карякина, Л.А. Антипкина // Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства. - 2015. - № 8. - С. 184188. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25610807
15. Aoki, М.,1^ИН. Sevage sludge use in agriculture and evaluation of composting facilites// Trans. 14th Int. Congr. Soil Sci., Kyoto, Aug., 1990, vol. 4. Commis. 4. -Kyoto, 1990.-S. 210-215. URL: https:// www.researchgate.net/publication/321452967_ Environmentally_safe_storage_of_wastes_from_ iron-ore_enrichment
16. Bisessar, S. Effect of lime on nickel uptake and toxicity in celery grown on musk soil contaminated by a nickel refmtry // Sci. Total Environ., 1989, N 8, p. 83-90. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-12038-84
17. Miller, R.W., Azzari А/S., Gardiner D.T. Heavy metals in crops as affected by soil types and sewage sludge rates // Communic. Soil Sc. Plant Analysis, 1995, Vol. 26, N5/6, p. 703-711. URL: https://www. researchgate.net/scientific-contributions/RW-Miller-71914053
18. Pecher, A., Anders L., Bertz M. Schwe rmetallgthaltelandwirtschaftlichgenutzterBoden im Land Brandenburg.Schr.-R. / Verb.Dt.Landw. Unters.Forsch.-Anst.-Darmstard, 1995; № 40, p. 663-666. URL: https://www.dissercat.com/ content/fitomelioratsiya-i-fitoremediatsiya-pochv-selskokhozyaistvennogo-naznacheniya-s-razlichnoi-s
AGROECOLOGICAL ASSESSMENT OF COMPOST FROM WASTE WATER SEDIMENT
WHEN GROWING BARLEY
Levin Viktor I., Doctor of Agricultural Sciences, Full Professor of the Department of Breeding and Seed Production, Agrochemistry, Forestry and Ecology, levin-49@bk.ru
Antipkina Lyudmila A., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Breeding and Seed Production, Agrochemistry, Forestry and Ecology, LAtalanova@yandex.ru
Erofeeva Tatyana V., Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Breeding and Seed Production, Agrochemistry, Forestry and Ecology, xabarova-tv@mail.ru Ryazan State Agrotechnological University Named after P.A. Kostychev, 390044
Problem and purpose. A distinctive feature of the 21st century is the intense anthropogenic impact on the environment, the accumulation of organic municipal and industrial waste that is growing from year to year, which has a negative impact on the living conditions of people and the ecosystem.
The aim of the work was to conduct an experimental agroecological assessment of the effect of compost, developed by the authors, on the basis of sewage sludge on the formation of agrophytocenosis in barley, including the main elements of the production process, plant resistance to root rot, drought, as well as soil biological activity.
Methods. The work was experimental in nature, carried out in laboratory and field conditions. The experiments were carried out on 2 varieties of barley. Conditioned seeds were used. The response of barley was assessed in terms of sowing qualities of seeds, morphometric parameters of seedlings, dynamics of phytomass accumulation, productivity of photosynthesis, and the value of yield.
The sowing qualities of seeds were determined according to GOST 12038-84, plant damage by root rot was determined according to VIZR-2002 method, as well as phytosanitary examination of grain crops (plant diseases) [10].
Results. The introduction of compost in doses from 5 to 20 t/ha contributed to intensification of the production process in the agrophytocenosis of barley. The response of this crop was accompanied in laboratory conditions by stimulating the growth of seedlings, increasing the germination energy from 5 to 11 %, depending on the variety, the trend of increasing laboratory germination.
In the field, the use of compost promoted an increase in field germination by 6-7 %, the accumulation of phytomass by 11.3-13.5 % and the productivity of photosynthesis by 6.6-25.7 % compared to the control. The increase in the yield of barley grain, depending on the doses of WWS, was 6.4-28.4 %. There was a steady tendency to increase the resistance of plants of experimental variants to root rot and drought. Conclusion. The results obtained indicate a significant improvement in the mineral nutrition of barley plants on gray forest soils under the influence of the applied doses of compost, the activation of plant growth and development, an increase in the productivity of agrophytocenosis and its resistance to biotic damaging influences are provided.
Key words: sewage sludge (SS), compost, SS phytotoxicity, seed germination, plant growth, root rot, soil biological activity.
Literatura
1. Alekseeva, A.S. Vliyanie primeneniya netradicionnyh organicheskih udobrenij na nakoplenie tyazhelyh metallov i biologicheskuyu aktivnost' dernovo-podzolistyh supeschanyh pochv: dis. ... kand. biol. nauk /A.S. Alekseeva. - M. 2002. - 145s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01002848139
2. Antipkina, L.A. Obosnovanie effektivnosti primeneniya organomineral'nyh udobrenij na degradirovannyh zemlyah pri vyrashchivanii rapsa /L.A. Antipkina, K.N. Evsenkin //Sb.: Innovacionnoe razvitie sovremennogo agropromyshlennogo kompleksa Rossii: Materialy Nacional'noj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2016. - S. 19-24. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28084988
3. Ivanov, E.S. Ekologicheskaya ocenka vozmozhnosti ispol'zovaniya osadka stochnyh vod ochistnyh sooruzhenijg. Ryazani vkachestve udobrenij/E.S. Ivanov, A.S. CHerdakova// Vestnik FGBOU VPO RGATU, 2012. - № 4(16). - S 31-36. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18362613
4. Kasatikov, V.A. Vliyanie biologicheski modificirovannyh kompostov na agrohimicheskij sostav pochvy, makroelementnyj sostavzernovyh kul'turiih urozhajnost'/V.A. Kasatikov, A.S. Raueliarivuni, N.P. SHabardina // Materialy koordinacionnogo soveshchaniya «Vysokoeffektivnye sistemy ispol'zovaniya organicheskih udobrenij i vozobnovlyaemyh biologicheskih resursov». Vladimir. VNIIOU, 2012.- S. 48-51. URL: http:// catalog.belal.by/cgi-bin/irbis64r_01/cgiirbis_64.exe ?I21DBN=BELAL&P21DBN=BELAL&C21COM=S&S21P 03=i=&S21STR=606125
5. Levin, V.I. Vliyanie osadka stochnyh vod na morfofiziologicheskuyu izmenchivost' rastenij ovsa (AVENA SATIVA) v agrocenozah / V.I. Levin, T.V. Habarova // Vestnik Ryazanskogo gosudarstvennogo agrotekhnologicheskogo Universiteta imeni P.A. Kostycheva. - 2012. - № 4 (16).- S. 44-47. URL: https:// elibrary.ru/contents.asp?id=33802334&selid=18362616
6. Luchickaya, O.A. Vozdejstvie osadkov stochnyh vod na pochvu i rasteniya / O.A. Luchickaya, S.M. Sevost'yanov//Agrohimiya, 2007.- № 9.- S.80-84. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9536713
7. Mazepo, O.A. Ispol'zovanie osadka gorodskih stochnyh vod v kachestve udobreniya dlya bobovyh kul'tur/O.A. Mazepo //Sovremennye problemy tekhnicheskih nauk: sbornik tezisov dokladov Novosibirskoj mezhvuzovskoj nauchnoj studencheskoj konferencii «Intellektual'nyj potencial Sibiri». Novosibirsk, 2012.-S.15. URL: http://www.knigi.konflib.ru/8himiya/140062-3-nauchnoe-soobschestvo-studentov-xxi-stoletiya-estestvennie-nauki-novosibirsk-2013-udk-bbk-nauchnoe-soobschestvo-st.php
8. Makarova, M.P. Vliyanie organomineral'nyh udobrenij na osnove OSV i ceolita na produktivnost' agrocenoza yarovogo rapsa /M.P. Makarova, D.V. Vinogradov//Vestnik RGATU, 2013. - № 3. - S. 109-112. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20276131
9. Sposob polucheniya organomineral'nogo udobreniya iz osadkov stochnyh vod s pomoshch'yu kompostirovaniya. RF/Pravkina S.D., Karyakin A.V., Levin V.I., Habarova T.V. - Patent № 2283561, 2006. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2489414
10. Fitosanitarnaya ekspertiza zernovyh kul'tur / S.S. Sanin, V.I. CHerkashin, L.N. Nazarova, E.A. Sokolova. - M.: FGNU «Rosinformagrotekh», 2002. - 140 s. URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01000967248
11. Habarova, T.V. Ekologicheskoe obosnovanie primeneniya vermikompostov na osnove osadka stochnyh vod na vyrabotannom agrozeme torfyano-mineral'nom/T.V. Habarova, V.I. Levin, S.D. Pravkina // Problemy agrohimii i ekologii. - 2014. - № 2. - S. 24-28. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21731385
12. Habarova, T.V.Agroekologicheskaya effektivnost' ispol'zovaniya osadka stochnyh vod i vermikompostov v agrocenoze ovsa posevnogo ///T.V. Habarova, D.V. Vinogradov, B.I. Kochurov, V.I. Levin, N.V. Byshov// YUg Rossii: ekologiya, razvitie. - 2018. - T 13. - № 2. - S. 132-143. URL: DOI: 10.18470/1992-1098-2018-2132-143
13. CHekmareva, A.V. Agroekologicheskaya effektivnost' primeneniya organomineral'nyh udobrenij pri vyrashchivanii rapsa na degradirovannyh zemlyah /A.V. CHekmareva, L.A. Antipkina // Sb.: Innovacionnye podhody k razvitiyu agropromyshlennogo kompleksa regiona: Materialy 67-oj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, 2016. - S. 146-150. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=26259506
14. SHershneva, E.S. Opredelenie toksichnosti kompostov na osnove osadkov stochnyh vod metodom bioindikacii po soderzhaniyu hlorofilla v list'yah gazonnyh trav / E.S. SHershneva, M.S. Matyuhin, S.D. Karyakina, L.A. Antipkina //Problemy mekhanizacii agrohimicheskogo obsluzhivaniya sel'skogo hozyajstva. -2015. - № 8. - S. 184-188. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25610807
15. Aoki, M.,IchiiN. Sevage sludge use in agriculture and evaluation of composting facilites// Trans. 14th Int. Congr. Soil Sci., Kyoto, Aug., 1990, vol. 4. Commis. 4. -Kyoto, 1990.-S. 210-215. URL: https:// www.researchgate.net/publication/321452967_Environmentally_safe_storage_of_wastes_from_iron-ore_ enrichment
16. Bisessar, S. Effect of lime on nickel uptake and toxicity in celery grown on musk soil contaminated by a nickel refmtry //Sci. Total Environ., 1989, N 8, p. 83-90. URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-12038-84
17. Miller, R.W., Azzari A/S., Gardiner D.T. Heavy metals in crops as affected by soil types and sewage sludge rates // Communic. Soil Sc. Plant Analysis, 1995, Vol. 26, N5/6, p. 703-711. URL: https://www. researchgate.net/scientific-contributions/RW-Miller-71914053
18. Pecher, A., Anders L., Bertz M. SchwermetallgthaltelandwirtschaftlichgenutzterBodenim Land Brandenburg.Schr.-R. /Verb.Dt.Landw. Unters.Forsch.-Anst.-Darmstard, 1995;№ 40, p. 663-666. URL:https:// www.dissercat.com/content/fitomelioratsiya-i-fitoremediatsiya-pochv-selskokhozyaistvennogo-naznacheniya-s-razlichnoi-s
ПРОДУКТИВНОСТЬ РАПСА ЯРОВОГО В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЧАСТИ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
ЛУПОВА Екатерина Ивановна, канд. биол. наук, доцент кафедры агрономии и агротехнологий, katya.lilu@mail.ru
Рязанский государственный агротехнологический университет имени П.А. Костычева
Проблема и цель. Показатели экономической эффективности отрасли растениеводства в сельскохозяйственных предприятиях, в том числе рентабельности рапсосеяния, весьма далеки от тех значений, что могли бы вывести рапс в топовые культуры. Низкая урожайность рапса - лишь следствие данной проблемы. Выявление наиболее эффективных элементов агротехнологии и соблюдение баланса всех составляющих производства семян культуры - залог повышения продуктивности масличных. Актуальность проблемы и решение вопросов производства семян рапса и определило
УДК 631.54:633.853
DOI 10.36508/RSATU.2021.73.35.007
© Лупова Е. И., 2021 г.
