CC BY
8
С1ЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬК1 НАУКИ
УДК 631.8.022.3
Б01: 10.15587/2313-8416.2017.90394
АНАЛ1З ВЛАСТИВОСТЕЙ САПРОПЕЛЮ ПРИ ВИКОРИСТАНН1 НА ДЕГРАДОВАНИХ ГРУНТАХ ЗАХ1ДНОГО ПОЛ1ССЯ
© В. П. Булгаков, В. В. Кошщук, О. В. Лозовщька, Ю. С. Чередник
Розглянуто проблему малородючих трунтгв Захгдного Полгсся, як потребують внесения оргатчних добрив. В якостI добрива доцтьно використовувати сапропелг, адже територгя насичена водоймами, в яких знаходяться запаси сапропелю. Обтрунтовано актуальтсть застосування сапропелей I добрив на Их основ!, а також наведенI результати досл1джень практичного застосування сапропелгв на дыянцI поля, де вирощували паростки пшеницг. Доведено, що використання таких оргатчних добрив пришвидшуе ргст паростюв
Ключовi слова: сапропелг, Захгдне Полгсся, органгчнг добрива, деградоваш грунти, родючгсть, екосис-тема
1. Вступ
Грунтовий покрив Захщного Полюся Украши грунти рiзного ступеня отдзолення i оглеення та то-(рис. 1) складають, в основному, дерново -шдзолисл рфово-болотш грунти.
Рис. 1. Грунтова карта Украши з межами Захвдного Полюся
Значна частина територп була осушена, а ш-тенсивнiсть сiльськогосподарського використання осушених земель забезпечувала певний piBem оку-льтуреностi та пвдвищення родючосп грунту, разом з тим, зростання антропогенного навантаження на грунти вщкривае не лише можливостi створення ви-сокородючих грунтiв, а й викликае ряд негативних процесiв, зокрема, пвдвищення рiвня розореностi та частки просапних культур в складi сiвозмiн, введен-ня до сiльськогосподарських угiдь грунпв з низькою природною родючiстю та еколопчною стiйкiстю, спричинили розвиток деградацшних процесiв i погь ршення еколопчного стану грунтiв [1].
Для мшеральних грунтiв характерними стали дефляцiйнi процеси та водна ерозiя, втрати гумусу, попршення агрохiмiчних, водно-фiзичних властиво-стей через ущшьнення грунту важкою сшьськогос-подарською технiкою, пiдвищення щiльностi та зни-ження водо- i повирепроникнення i, як наслвдок, попршення всiх грунтових режимiв.
Серед вщомих факторiв, що сприяють форму-ванню високих врожав сiльськогосподарських культур з яшсними показниками, головна роль належить родючостi грунтiв, що е основою агропромислового комплексу. Для Захвдного Полiсся це особливо актуально, осшльки територiя складаеться з малородю-чих земель, тому внесення добрив е визначальним фактором в отриманнi високих врожав [2].
Запобiгти деградацiйним явищам на таких грунтах можна за умови дотримання системи удоб-рення взагалi та внесення пiдвищених норм оргашч-них добрив. Великим резервом пвдвищення родючосп грунтiв е використання у якосп органiчних добрив сапропелiв.
2. Лггературний огляд
Дослвдженням сапропелей, а також 1х властивос-тей займаються науковцi в таких крашах: Латв1я, Литва, Естонiя, Бiлорусь, Польща, Канада, Роая та iншi.
Були проведет дослвдження про вплив сапропелей на рют рослин, а також визначення його бюлоп-чно! активносп, результати опублiкованi в журнал Zemdirbyste-Agriculture [3]. Вивчалися мiкробiологiчнi особливостi сапропелю малих евтрофiкованих озер Латви, отримаш результати представленi на конгресi Congress of Baltic Microbiologists [4]. Були розроблеш новi методи полiпшення якосп добутого озерного сапропелю з подальшим його застосуванням у виглядi ор-ганiчного добрива, iнформацiя про дослвдження нада-на у науковому журналi Geografijos Metrastis [5].
На територп Украни знаходяться великi запаси сапропелю, i як показують вище вказанi досль дження вш е ефективним мелiорантом та стимулятором росту рослин, але цей напрямок в краiнi не роз-винутий i дослiдження майже не проводяться. Тож маючи запаси сапропелю потрiбно вивчати його вла-стивосп, вплив на грунти та рослиншсть, як в районi родовищ так i на iнших територiях .
3. Мета та задачi дослвдження
Проведенi дослiдження ставили за мету визна-чити актуальнiсть застосування сапропелю i оргашч-
ного добрива на його основi на малородючих землях Захщного Полiсся.
Для досягнення поставлено! мети виршували-ся наступнi задача
- визначити вплив сапропелю i добрива на його основi на деградованих грунтах з метою рекульти-вацii природних властивостей родючосп грунтiв;
- пiдвищення урожайностi сшьськогосподар-ських культур;
- покращення фiзико-механiчних характеристик деградованих земель.
4. Матерiали та методи дослiдження
Сапропелi вiдiграють значну роль в альському господарствi, адже можуть пiдвищувати ефектив-нiсть мiнеральних добрив, знижувати !хню побiчну негативну дiю, а також сприяти закрiпленню !х над-лишшв i нейтралiзувати шкiдливi домiшки. Сапропель давно щкавить учених i практикiв як цiнне ор-гашчне добриво й органо-мiнеральна сировина для рiзних галузей господарства [6].
Оргашчна частина сапропелю мiстить природ-ний комплекс гумусових речовин, що включае гумь новi i фульвокислоти, а також амшокислоти, якi бе-руть участь в утворенш грунтово! структури i е клю-човими елементами для формування родючостi грунту. Гумiновi i фульвокислоти мають рiзнi рiвнi хiмiч-но! активностi, ввд яких залежать бактерициднi влас-тивосп сапропелю.
Вмiст гумусових речовин в сапропелi знаходяться в широких межах - ввд 6,7 до 71,2 % на орга-шчну речовину. Бiльш як на половину вони склада-ються з гумусових кислот. Дослвдженнями встанов-лено, що вщмшшсть гумусових кислот сапропелiв ввд грунту полягае в тому, що азот в них знаходиться в легкодоступнш формi (60-80 %) та мають в 3 рази менше бiохiмiчно стiйких фракцiй. Крiм того, вони вщновлеш, а згiдно встановленого взаемозв'язку мiж бiологiчною дiею гумусових кислот i !х окислюваль-но-ввдновним станом: бiльш вiдновленнi гумусовi речовини володшть i бiльш ефективною стимулюю-чою дiею на фотосинтез рослини [7].
Сапропель покращуе механiчний, агрегатний склад i агрохiмiчнi властивостi грунпв. Пд дiею сапропелю регулюеться рН грунту, пiдвищуеться вмiст поживних елементiв, влогопоглинаюча i влогоутри-муючу здатнiсть, полiпшуеться вентиляцiя грунту, активуються грунтовi процеси, поповнюеться гумус-ний фонд.
Сапропель багатий рiзноманiтними макро- i мжроелементами, серед яких: азот, фосфор, калш, кальцiй, залiзо, сiрка, срiбло, молiбден, кобальт, маг-нiй, марганець, мщь, нiкель ванадiй, цинк та багато шших. Всi життево важливi для рослин макро- i мгк-роелементи представлеш в оптимальному бюлопч-ному спiввiдношеннi i слаборозчинному станi, що виключають «перегодовування» або «недокорм» рослин, i сприятливо позначаеться на врожайносп i яко-стi сшьськогосподарсько! продукцii. Вмiст азоту в ро-слинах пiд дiею сапропелей збшьшуеться на 20-30 %, вмiст каротину на 30-50 % i бтше. Пiд дiею сапропелю в бульбах картоплi на 2,5 % шдвищуеться вмiст
крохмалю, збшьшуеться к1льк1сть ефiрних масел в цибулi [8].
Сапропель володiе високим поглинанням (190-220 мг-екв/100 г), завдяки як1й вiн очищае грунт вщ важких металiв, нафтопродуктiв, пестицидiв, гер-бiцидiв та iнших забруднюючих хiмiчних речовин. Рослини, вирощенi на грунт удобреному сапропелем, накопичують важк метали в 1,5 рази менше, н1ж на грунтi без сапропелю.
Завдяки вмюту природних антибiотикiв, серед яких присутне натуральне срiбло (Л^впЫш), сапропель призводить до самоочищения грунту ввд хворо-ботворних органiзмiв, мiкобiоти, грунтово! альгоф-лори i шк1дливих мiкрооргаиiзмiв.
У сапропелю активно розвиваеться специфiчна мшрофлора, яка збагачуе його бiологiчно активними речовинами: а-, Р-каротином, хлорофiлом, ксанто-фiллом, стерином, оргаиiчними кислотами, спирто-вими сполуками. Цiнну групу бюлопчно активних речовин утворюють вiтамiни групи В (В1, В2, В3, В6, В12), С, Е та ш. [9].
Сапропель, як добрива, використовували давнi землеробськi цившзацп в долинах великих рiчок Свфрату, Тигру, Ншу. Тiльки завдяки використанню рiчкових донних вщкладень у виглядi сапропелю щ цившзацп домагалися трьох-чотирьох стiйких вро-жа!в на рiк. Сапропель тсля збирання кожного вро-жаю вносили i заорювали в грунт перед поавом на-ступного.
Зараз вже достеменно ввдомо i науково тдтве-рджено [10], що використання сапропелевих добрив покращуюе структуру грунту, благотворно дiе на во-дно-повiтряний режим.
Застосування сапропелевого добрива знижуе пор^ шкiдливостi важких металiв у бульбах рослин.
Вплив сапропелю на родючють грунту е бага-тогранним та комплексним. Дiя сапропелю i добрива на його основi не зашнчуеться одним роком. Вони чинять позитивний вплив у багаторiчнiй шслядп елементiв органо-мiнерального складу на урожай-нiсть наступних культур iз застосування науково-обгрунтованих сiвозмiн.
Сапропелевi добрива - це еколопчно безпечнi оргашчш добрива iз сапропелю, як1 мютять комплекс макро- та мiкроелементiв, бюлопчно активш речови-ни (вiтамiни, каротино!ди, ферменти, гормоноподiбнi речовини), що забезпечуе зростання врожаю сшьсь-когосподарських культур, покращення якостi продукций, пвдвищення родючостi грунту та активiзацil росту i розвитку декоративних рослин.
Для виробництва добрив сапропель видобува-ють в промислових масштабах, тсля чого вш проходить сушку i вiдповiдну обробку. На виходi виходить суха речовина у виглядi порошку, яким можна поси-пати поверхню земл1 або додавати в оброблений грунт.
Ефектившсть сапропел1в, вперше в Украхш було вивчено в 1982-1984 рр. в дослщах Укра!нсько-го НД1 землеробства, Украшського НД1 грунтознавс-тва i агрохiмil та шших установ.
Одшею i незаперечною перевагою сапропелю як добрива е його еколопчна безпека. На ввдшну вiд хiмiчних мiнеральних добрив вш абсолютно безпеч-ний для людей i тварин. А порiвняно з гноем, в якому присутнi шкiдливi мiкроорганiзми i насiння бур'янiв, вмют мулу в цьому вiдношеннi в^^зняеться в кращу сторону [11].
Що стосуеться практичного використання сапропелю, його застосовують як для прямого удобрен-ня грунту, так i для виготовлення компосту. У пер-шому випадку сапропель вносять у кiлькостi близько 35-40 т на 1 га грунту шд зерновi культури або 65-70 т шд овочi та рiзнi коренеплоди.
Це середнi показники, якi використовують в основному для полшшення стану грунту. Якщо основною метою е пвдвищення врожайносп, то мае сенс збiльшити дозу внесення добрива на 15-20 %. При цьому буде достатньо внести таке добриво раз в 3 або 4 роки. Вносити сапропелеве добриво в грунт кожен рш небажано, оскшьки може призвести до зворотно-го ефекту - надшрно! Ii мiнералiзацil, що не дуже добре позначаеться на бшьшосп сiльськогосподарських культур.
5. Результата дослiдження та Тх обговорення
Впровадження iнтенсивних технологш у ви-робництво дае змогу практично отримувати високi врожа! при плановш якостi продукцп. Одним iз таких напрямiв е сапропелiзацiя, тобто здiйснення в Укра!ш системи заходiв, що забезпечать використання сапропелю. Сапропелi вiдiграють значну роль в сшьському господарствi, адже можуть шдвищу-вати ефективнiсть мiнеральних добрив, знижувати !хню побiчну негативну дгю, а також сприяти за-кршленню !х надлишкiв i нейтралiзувати шкiдливi домiшки. Сапропель давно цiкавить учених i прак-тикiв як щнне органiчне добриво й органо-мше-ральна сировина для рiзних галузей народного гос-подарства [12].
Сапропель i продукти його переробки можна застосовувати в рiзних галузях. Такими галузями е сшьське господарство, медицина та промисловють. Основним напрямом використання сапропелевих добрив е сiльське господарство. Перспективним напря-мом застосування е землеробство i садiвництво. Сапропель застосовують в якосп фактора щдвищення родючосп грунту. Це перспективний напрям переходу на бюлопчш методи виробництва.
Було проведено ряд дослiдiв, яш тдтверджу-ють ефективнiсть використання сапропелю. На пол^ де вирощували паростки пшенищ, посеред поля удобрили дмнку землi сапропелем. Перший урожай пшенищ почав з'являтися саме на цш дiлянцi. Через деякий час можна було помггити iстотнi змши мiж звичайним полем i дшянкою (рис. 2), яка була удобрена оргашчним добривом. Урожайнiсть також була значно вищою на удобренш дмнщ [13].
По-перше паростки були в 2 рази бшьш^ а по друге - фгтоценоз був густший порiвняно з полем, де не було удобрено землю сапропелем (рис. 3).
Рис. 2. Дшянка удобрена сапропелем
G^Wr Tr V
ЖШ'Мъ
f ' >,/f , I Г \vi ' . ч > . л й ■ М
Рис. 3. Рiзниця мiж звичайним полем i дiлянкою, удобреною сапропелем
Основш властивостi сапропелевих добрив: - тдвищують вмiст у грунтi поживних еле-ментiв та сприяють пролонгованому перемщенню ix до рослини;
- стабшзують у грунтi вмiст гумусу;
- полшшують структуру грунту;
- пвдвищують температуру, в результатi грунт забарвлюеться у темний колiр, який покращуе погли-
нання сонячно! енергп, що особливо важливо для районiв з холодним i помiрним клiматом;
- зв'язують важш метали i радiонуклiди в не-розчиннi малорухомi комплекси;
- сприяють зростанню чисельностi корисно! мшрофлори грунту;
- пiдвищують врожайнiсть;
- покращують якiсть вирощено! продукцп [9].
6. Висновки
Сапропелевi добрива - унiкальний продукт, едине органiчне добриво, яке застосовуеться для ре-
культивацп та санацiï rpyHTÎB, а також захисту i при-скорення росту рослин.
Найбiльшi родовища територiально ствпада-ють з регiоном, який потребуе сапропелiзацiï бiдних Iрунтiв Захщного Полюся.
Зменшуючи евтрофiкацiю водойм можна юто-тно покращити агроекологiчний стан, родючють дер-ново-пщзолистих Iрунтiв Полiсся.
Сапропель i добрива на його основi - незамш-ний продукт, який застосовуеться для докоршного полiпшення земельних упдь, для 1х рекультивацiï та санаци.
Лiтература
1. Томин, Е. Д. Сапропель, его добыча и использование в сельском хозяйстве [Текст] / Е. Д. Томин, А. И. Фомин. -Ярославль: Верхневолжское книжное изд., 1964. - 104 с.
2. Шувар, I. А. Реалй та перспективи розвитку бюлопчного землеробства в захвд- ному регюш Украши [Текст] / I. А. Шувар // Вюник Нацiонального ушверситету водного господарства та природокористування. - 2007. - Вип. 3 (39). -С. 442-447.
3. Grantina-Ievina, L. Effect of freshwater sapropel on plants in respect to its growth-affecting activity and cultivable microorganism content [Text] / L. Grantina-Ievina, A. Karlsons, U. Andersone-Ozola, G. Ievinsh // Zemdirbyste Agriculture. - 2014. -Vol. 101, Issue 4. - P. 355-366.
4. Stankevica, K. Microbial community analysis of sapropel (gyttja) derived from small overgrowing lakes in the eastern Latvia [Text] / K. Stankevica, Z. Vincevica-Gaile, O. Muter // Proceedings of 2-nd Congress of Baltic Microbiologists. - 2015.
5. Liuzinas, R. Improvement of lake sapropel quality: A new method [Text] / R. Liuzinas, K. Jankevicius, M. Salkauskas, M. Mikalajunas // Geografijos Metrastis. - 2005. - Vol. 38, Issue 2. - P. 44-51.
6. Гаврилюк, В. А. Ефектившсть нових видiв мжробюлопчних препарапв i стимуляторiв росту [Текст] / В. А. Гав-рилюк, Т. П. Дщковська // Вiсник Харкiвського НАУ iменi В. В. Докучаева. - 2008. - № 4. - С. 49-53.
7. Дроздов, И. А. Влияние сапропеля на питательный режим дерново-подзолистой почвы и урожайность [Текст] / И. А. Дроздов // Агрохимический вестник. - 2009. - № 1. - С. 37-38.
8. Шевчук, М. Й. Сапропелi Украши: запаси яюсть та перспективи використання [Текст] / М. Й. Шевчук. - Луцьк: Надстир'я, 1996. - 384 c.
9. Лопотом, М. З. Сапропелевые удобрения [Текст] / М. З. Лопотом, Г. А. Евдокимова, П. Л. Кузьмицкий, О. М. Бу-кач; под ред. А. С. Мееровського. - Мн.: Наука и техника, 1983.
10. Лопотко, М. З. Озера и сапропель [Текст] / М. З. Лопотко; под ред. И. И. Лиштвана. - Мн.: Наука и техника, 1978. - 88 c.
11. Хомич, С. М. Обгрунтування параметрiв забiрного пристрою засобу для добування сапропелю [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / С. М. Хомич. - Луцьк, 2014.
12. Хлопецький, Р. А. Удосконалення технологи та засобу для добування озерних сапропелiв з-тд шару води [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Р. А. Хлопецький. - Луцьк, 2016.
13. Куликов, Ю. А. Сапропель экологически чистое и высококачественное органо-минеральное удобрение [Текст] / Ю. А. Куликов // Настоящий хозяин. - 2013. - № 8/9. - С. 31-33.
Дата надходження рукопису 10.01.2017
Булгаков BiKTop Петрович, астрант, лабораторiя екологи водно-болотних упдь i торфовищ, 1нститут агроекологп i природокористування НААН Ура!ни, вул. Метролопчна, 12, м. Ки!в, Укра!на, 03143 E-mail: kambul@ukr.net
Конщук Василь Васильович, доктор бюлопчних наук, старший науковий сшвробггник, Лабораторiя екологи водно-болотних упдь i торфовищ, 1нститут агроекологп i природокористування НААН Укра!ни, вул. Метрологiчна, 12, м. Ки!в, Укра!на, 03143 E-mail: konishchuk_vasyl@ukr.net
Лозовщька Олена Boлoдимиpiвна, iнженер-еколог, Громадська органiзацiя "Спшка Екологiв Укра!ни", вул. Васильшвська, 37, м. Ки!в, Укра!на, 03022 E-mail: mur-lena@inbox.ru
Чередник Юpiй Сергшович, iнженер-еколог, Громадська органiзацiя "Стлка Еколопв Укра!ни", вул. Васильшвська, 37, м. Ки!в, Укра!на, 03022 E-mail: nykolay0@gmail.com
