CC BY
14УДК 631.95:628.381.1
ДЕЙСТВИЕ АГРОХИМИКАТОВ НА ОСНОВЕ ОРГАНОГЕННЫХ ГОРОДСКИХ И ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОТХОДОВ НА МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ПОЧВЫ И РАСТЕНИЙ В АГРОЦЕНОЗЕ
В.А. Касатиков, Ас.-х.и., Н.П. Шабардина, ВНИИОУ, В.А. Раскатов, к.б.н, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, каву4 7(а,уап с/ех. г и, гаькМохуСа г и
Представлены результаты исследований, полученные в полевых опытах по изучению действия агрохимикатов на основе органогенных городских и животноводческих отходов на агроэкологичсекие свойства агроценоза. Ключевые слова: агрохимикат, отходы, агроценоз, свойства, почва, микроэлементный состав.
Б01: 10.25680/819948603.2020.116.18
Разработка научно обоснованных экологически безопасных приемов использования ОСВ в хозяйственном обороте, внедрение и совершенствование технологии по их переработке способствуют сокращению объемов накопленных и вновь образованных отходов. В отечественном земледелии используется не более 710% ОСВ в качестве удобрений [1], что связано с недостаточным внедрением современных технологий получения ОСВ, а также агрохимикатов на их основе. В странах ЕС использование ОСВ в сельскохозяйственном производстве составляет около 40%.
Внесение ОСВ и компостов на их основе проявляется в положительном влиянии на агрохимические свойства почв, их микроэлементный состав, увеличении запасов органического вещества, возрастании биологической активности почвы. Особенно отчетливо почвоулучшающие свойства данных органических удобрений выражены на песчаных, супесчаных и малоплодородных деградированных почвах.
В современном земледелии РФ снижается применение органических удобрений, что обусловлено не только уменьшением поголовья КРС, свиней, но и недостаточным использованием современных технологий производства данных удобрений на животноводческих и птицеводческих комплексах при отсутствии на предприятиях нормативной базы по агрохимикатам из отходов животноводства [2].
Цель исследований - изучить действие агрохимикатов на основе органогенных городских и животноводческих отходов на микроэлементный состав почвы и растений в агроценозе.
Методика. Исследования проводили в полевых регистрационных опытах, заложенных на поле ВНИИОУ. Почва - дерново-подзолистая супесчаная, развитая на флювиогляционной супеси, подстилаемой моренным суглинком. Площадь делянки 10 м2, повторность 4-кратная.
Агрохимикат - органическое удобрение Биокомпост В получен при компостировании субстрата на основе смеси осадка сточных вод, активного ила ОСК МУП «Влади-мирводоканал» (г. Владимир) и органосодержащего наполнителя (опилки, стружка). Он представляет собой рассыпчатую структурированную массу темного цвета с землистым запахом. Полевые исследования данного агрохи-миката проводили на райграсе однолетнем.
Агрохимикат - органическое удобрение Биокомпост марки А, Б, получен при компостировании субстрата на основе смеси следующих видов отходов: марка А - сме-
си помета куриного бесподстилочного, помета куриного подстилочного, навоза КРС бесподстилочного с ор-ганосодержащим наполнителем (опилки); марка Б -смеси помета куриного подстилочного, осадка сточных вод с органосодержащим наполнителем (опилки).
Биокомпост марки А, Б представляет собой рассыпчатую структурированную массу темно-коричневого цвета с запахом аммиачного азота. Полевые исследования проводили на культуре яровой тритикале.
Характеристика свойств агрохимикатов приведена в таблицах 1,2.
1. Характеристика свойств агрохимикатов
Агрохимикат Вла жнос ть Золь ность Органическое в-во рНКс1 Содержание общих форм. %
% N р2о5 к2о
Биокомпост В 55.8 38.4 61.6 6.4 1.26 1.70 0.2
Биокомпост марка А 58.4 25.2 74.8 7.5 2.03 5.20 3.90
Биокомпост марка Б 59.2 11.8 88.2 6.4 2.67 2.50 2.20
2. Мик роэлементньв! состав агрохимикатов, мг/кг
Агрохимикат Сс1 Си Хп N1 РЬ нй Ав
Биокомпост В 0.4 61.5 108.5 10.6 14.2 0.264 1.12
Биокомпост марка А 0.11 1.73 0.025 0.8
Биокомпост марка Б 0.12 2.25 0.025 0.15
ОДК 2.0 132 220 80 130 2.1 10
Результаты и их обсуждение. В соответствии с полученными данными степень влияния агрохимиката Биокомпост В на содержание тяжелых металлов (ТМ) и мышьяка в слое почвы 0-20 см определяется их фоновым содержанием в почве и агрохимикате (см. табл. 2, 3). При этом не выявлено сверхнормативного накопления в почве ТМ и мышьяка по их валовому содержанию. Согласно значениям коэффициентов концентраций (Кс) валового содержания ТМ в почве, при дозе агрохимиката 60 т/га наибольшее влияние на микроэлементный состав почвы оказывают Си, Ъ\\. № и Ав в его составе.
Исходя из значений показателя суммарного загрязнения Ъс валового содержания ТМ, наибольшее влияние на микроэлементный состав почвы оказывает внесение исходного ОСВ в дозе 20 т/га. Уровень же влияния агрохимиката Биокомпост В на элементный состав
почвы определяется его дозой. При этом его действие на содержание ТМ в почве существенно ниже ОДК.
3. Влияние агрохимиката Биокомпост В на валовое содержание _ТМ и мышьяка в слое почвы 0-20 см, мг/кг сух, в-ва_
Вариант Тяжелые металлы Zc
Cd Cu Zn Pb Ni Hg As
1.Контроль, б/у 0,15 5,0 29,87 20,37 10,0 5,037 1,25 -
2.Осадок сточных вод, 20 т/га* 0,12 5,75 34,0 15,75 12.62 3,052 1,57 2,16
3.Органическое удобрение Биокомпост В, 30 т/га 0,13 5,0 20,5 17,0 10,75 3,038 1,50 1,3
4.Органическое удобрение Биокомпост В, 60 т/га 0,15 5,62 32,37 20,0 12,0 3,039 1,62 1,74
ОДК(ПДК) 2,0 132 220 80 130 2,1 10 < 16
*В этой и последующих таблицах 4, 5 дозы ОСВ и агрохимиката даны на 50%-ную влажность.
Данные по влиянию ОСВ и агрохиимката Биокомпост В на содержание в слое почвы 0-20 см подвижных форм ТМ представлены в таблице 4.
4. Влияние агрохимиката Биокомпост В на содержание подвижных форм ТМ в слое почвы 0-20 см, мг/кг сух, в-ва
Вариант Тяжелые металлы
Си Zn Pb Ni Cr
1.Контроль, б/у 0,95 2,8 0,19 1,15 0,25
2.Осадок сточных вод, 0.90 4,3 0,26 1,0 0,23
20 т/га
3.Органическое удобрение Биокомпост В, 30 т/га 1,05 4,8 0,18 1,05 0,25
ОДК(ПДК) 3 23 6 4 6
В соответствии с полученными данными как исходный ОСВ так и Биокомпост В не оказывают влияния на содержание подвижных форм ТМ в слое почвы 0-20 см, за исключением Ъ\\. коэффициент концентрации которого под влиянием исходного осадка сточных вод и компоста повысился, соответственно, до 1,53 и 1,71 ед. При этом максимальный уровень содержания подвижного цинка был ниже нормативного в 4,8 раза.
По аналогии с влиянием агрохимиката Биокомпост В на значения валового содержания ТМ в почве сохранилась положительная зависимость биомасы райграса однолетнего от доз удобрения (табл. 5). Наибольшие значения Ъ,. для биомассы райграса однолетнего получены при дозе исходного осадка сточных вод 20 т/га. При этом наибольшая степень биологической доступности выявлена для свинца и кадмия.
5. Влияние агрохимиката Биокомпост В на валовое содержание
ТМ и мышьяка в зеленой массе райграса однолетнего, _мг/кг сух, в-ва_
Вариант РЬ Cd Hg As Zc
1.Контроль, б/у 0,13±0,04 0,06 <0,005 <0,01 -
2.Осадок сточных вод, 20 т/га 0,45±0,16 0,09 <0,005 <0,01 3,96
3. Органическое удобрение Биокомпост В, 30 т/га 0,44±0,15 0,05 <0,005 <0,01 2,38
4. Органическое удобрение Биокомпост В, 60 т/га 0,41±0,14 0,04 <0,005 <0,01 2,15
Норматив в зеленых кормах* 5,0 0,3 0,05 0,5
*Нормативы содержания токсичных соединений в зеленых кормах, мг/кг: свинец - 5,0, ртуть - 0,05, кадмий - 0,3, мышьяк 0,5 [3].
Результаты исследований по изучению влияния агрохимиката Биокомпост марки А, Б на основе птичьего
помета на микроэлементный состав почвы выявили пропорциональную зависимость величины валового содержания ТМ от дозы удобрения вне зависимости от его марки, что согласуется с данными по агрохимикату на основе ОСВ (табл. 6). При этом исходя из величин Кс валового содержания ТМ в почве при дозе агрохимиката Биокомпост марки А, Б, 10 т/га наибольшее влияние на микроэлементный состав почвы оказывает 2л\.
6. Влияние агрохимиката Биокомпост марки А, Б на основе птичьего помета на содержание ряда тяжелых металлов и мышьяка _в слое почвы 0-20 см, мг/кг сух, в-ва_
Вариант РЬ Cd Hg As Zc
Контроль, б/у 3,37 0,18 0,037 0,80 -
Биокомпост марка А, 5,25 0,25 0,048 1,29 2,92
5 т/га*
Биокомпост марка А, 6,87 0,25 0,067 1,44 4,02
10 т/га
Биокомпост марка Б, 5 4,50 0,20 0,058 1,32 2,65
т/га
Биокомпост марка Б, 5,12 0,22 0,057 1,40 3,03
10 т/га
ПДК(ОДК)Г31 32 0,5 2,1 2,0 < 16
*В таблицах 6,7 дозы агрохимиката даны на сухое вещество.
Применение агрохимиката Биокомпост марки А, Б при возделывании яровой тритикале не оказало негативного влияния на содержание в зерне тяжелых металлов и мышьяка. Содержание токсичных соединений было ниже нормативного (табл. 7). Следует отметить рост содержания РЬ в зерне пропорционально дозам агрохимиката. В связи с низким содержанием ТМ и мышьяка полученная продукция при применении данного агрохимиката считается экологически безопасной.
7. Влияние агрохимиката Биокомпост марки А, Б на валовое содержание ТМ и мышьяка в зерне яровой тритикале, _мг/кг сухого в-ва_
Вариант РЬ Cd Hg As
Контроль, б/у 0,18 <0,1 <0,005 <0,01
Биокомпост марка А, 5 т/га 0,25 <0,1 <0,005 <0,01
Биокомпост марка А, 10 т/га 0,33 <0,1 <0,005 <0,01
Биокомпост марка Б, 5 т/га 0,38 <0,1 <0,005 <0,01
Биокомпост марка Б, 10 т/га 0,41 <0,1 <0,005 <0,01
Выводы. 1. Действие ОСВ приводит к повышенному накоплению в слое почвы 0-20 см тяжелых металлов и мышьяка в отличие от влияния агрохимиката Биокомпост В, полученного при его компостировании.
2. Значение показателя суммарного загрязнения растений Zc максимально при внесении в почву ОСВ в дозе 20 т/га, в сравнении с действием агрохимиката Биокомпост В.
3. Применение агрохимиката на основе птичьего помета по своему влиянию на накопление в почве тяжелых металлов и мышьяка сравнимо с действием ОСВ и агрохимиката Биокомпост В.
Литература
1. Анализ опыта почвенного пути утилизации осадков сточных вод /Сюняев, Н. К., Тютюнькова, М. В., Слипец, А. А. и др. - М.: ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева, 2008. - 108 с.
2. Красницкий, В.М. и др. Использование птичьего помета в земледелии Западной Сибири//учеб. пособие. - Омск:изд-во ФГБОУ ВО «Омский ГАУ», 2016 - 60 с.
3. ГОСТ Р 56912-2016 Корма зеленые. Технические условия. Дата введения 2017-01-01.
THE EFFECT OF AGROCHEMICALS BASED ON ORGANOGENIC URBAN AND LIVESTOCK WASTE ON THE TRACE ELEMENT COMPOSITION OF SOIL AND PLANTS IN AGROCENOSIS
V.A. Kasatikov', N.P. Shabardind, V.A. Raskatov2 'All-Russian Scientific Research Institute of Organic Fertilizers - a branch of Upper Volga Federal Agrarian Research Center, Pry-
anishnikova ul 2, 601390 I у at kino, Russia, e-mail kasv47@yandex.ru; 2RSAU-Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Timiryazevskaya ul49,127550 Moscow, Russia, e-mail: raskatov\<u list, ru
The results obtained in field experiments on the effect of agrochemicals based on organogenic urban and livestock waste on the
agroecological properties of agrocenosis are presented.
Key words: agrochemicals, waste, agrocenosis, trace element composition.
УДК 631:631.9:631.95
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОГИПСА ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
М.М. Визирская, Н.И Аканова, ФГБНУ «ВНИИ агрохимии имени Д.Н. Прянишникова»,
e-mail: N_A kanovafamail. г и Л.П. Бельтюков, ФГБОУВО «Донской государственный аграрный университет»
Работа выполнена по государственному заданию Ж» 0572-2019-0011
Установлено, что при внесении фосфогипса (ФГ) увеличивается содержание кальция в почвенном поглощающем комплексе до оптимальных параметров (85%), достигается хорошая водопрочность, повышается содержание подвижных фосфора и серы. Отмечено значительное улучшение физических свойств почвы под воздействием ФГ: порозность увеличилась от 46 (удовлетворительная) до 56 % (отличная), количество водопрочных агрегатов - от 30 до 50 % (водопрочность изменилась от удовлетворительной до хорошей). Применение ФГ обеспечило повышение урожайности семян льна, прибавка составила 0,36 т/га, или 27%. Наибольшие содержание и сбор масла с единицы площади обеспечивал вариант с применением ФГ. Учет урожая зерна озимой пшеницы при внесении ФГ составил 5,48 т/га, прибавка 0,74 т/га, или 15,6%. Уборочный индекс озимой пшеницы был более высоким в условиях внесения ФГ и составил 50%, а на контроле - 38%. Последействие ФГ оказало положительное влияние на качество зерна: содержание белка составило 14,39%, клейковины - 23,9, стекловидность 53%, что достоверно выше, чем на контроле на 1,81; 2,8; 3% соответственно.
Ключевые слова: фосфогипс, чернозем обыкновенный, свойства почв, озимая пшеница, лен масличный, урожайность, качество зерна.
БОТ 10.25680/819948603.2020.116.19
Государственная стратегия устойчивого развития земледелия в России в экологической сфере направлена на сохранение и восстановление агроэкосистем, стабилизацию и улучшение качества окружающей среды, организацию переработки и утилизацию промышленных отходов. Эффективное применение в сельскохозяйственном производстве кальцийсодержащих отходов промышленности обеспечит решение проблемы рационального использования природных ресурсов [1].
Сырьевая база для химической промышленности истощается, в связи с этим актуальнее становится вовлечение в производство как сырья с низким содержанием полезных компонентов, так и отходов производств [2, 3]. Это относится и к фосфогипсу (ФГ) - крупнотоннажному отходу производства фосфорной кислоты. Фосфогипс можно использовать в сельском хозяйстве: для мелиорации солонцов, в смеси с известью для мелиорации кислых почв. ФГ имеет ряд технико-экономических преимуществ: по сравнению с другими мелиорантами, он может годами храниться в полевых условиях; благодаря тонкодисперсности при его внесении обеспечивается лучший контакт с почвой; водные растворы ФГ имеют кислую реакцию, что способствует снижению щелочности солонцов. ФГ содержит 1,52,5% водорастворимого фосфора, около 1% микроэлементов и обладает вследствие этого не только мелиора-
тивным, но и агрохимическим действием [4]. Внесение ФГ способствует существенному улучшению физико-химических, агрофизических свойств почв и как следствие - повышению урожайности сельскохозяйственных культур [5, 6]. Однако ФГ имеет и ряд недостатков, одним из которых является наличие в его составе фтора, стронция, как нежелательных примесей [7].
Включение в систему питания растений ФГ позволяет решить комплекс задач: максимально возможное использование сырьевых ресурсов, улучшение экологической обстановки, повышение плодородия почв и продуктивности растений.
Цель нашей работы - дать агроэкологическую оценку последействию нейтрализованного фосфогипса на плодородие почвы и продуктивность льна масличного и озимой пшеницы.
Методика. Производственные опыты заложены в 2017 г. в условиях Целинского района Ростовской области. Результаты лабораторных анализов показали экологическую безопасность применения исследуемого ФГ: эффективная удельная активность естественных радионуклидов составила 12,4 Бк/кг, что ниже уровня ПДК (4000 Бк/кг) в 356 раз. В качестве объектов исследования в опыте изучали лен масличный сорта ВНИ-ИМК 620 по предшественнику яровой ячмень и озимая пшеница сорта Гром. Площадь учетной делянки 7,2 га,
