CC BY
69
Библиографический список 2. Чеботарь, В.К., Завалин А.А., Ки-
1. Завалин, А.А. Биопрепараты, удо- прушкина Е.И. Эффективность применения
брения и урожай. М.: Изд-во ВНИИА, 2005. биопрепарата экстрасол. М.: Изд. Россель-
302 с. хозакадемии, 2007. 216 с.
УДК 631.8
ДЕЙСТВИЕ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД И НАВОЗА КРС НА УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Титова Галина Анатольевна, аспирант
ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»
428003, Чувашская Республика, г. Чебоксары, ул. Карла Маркса, д. 29.
тел. 8 (8352) 62-02-26, 62-23-34
Ключевые слова; почва, навоз, ОСВ, азот, фосфор, кальций, магний.
В статье рассматриваются вопросы изучения химического состава осадков сточных вод (ОСВ) г. Новочебоксарск и навоза, их влияние на урожайность сои, яровой пшеницы и ячменя. Установлено, что содержание сухого и органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в осадках сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения.
Введение. Проблема оптимизации взаимодействия человека и природы в настоящее время волнует все человечество.
В крупных городах России и зарубежных стран на очистных сооружениях накапливаются миллионы тонн осадков сточных вод. По ориентировочной оценке только в крупных городах нашей страны к настоящему моменту накопилось свыше 15 млн. тонн, в том числе в г. Новочебоксарск 1.5 млн. тонн осадков сточных вод (ОСВ). Концентрируясь в огромных количествах вокруг очистных сооружений, они представляют собой серьезную угрозу окружающей природной среде. Вопросы утилизации ОСВ изучены недостаточно [1].
Интенсификация земледелия и недостаточное внесение в почву органического вещества приводят к излишней минерализации гумуса - основного носителя плодородия. К примеру, за последние 2-3 десятилетия содержание гумуса в Нечерноземной зоне уменьшилось на 0.5-0.7 т/га, в Центрально-Черноземной полосе на 1.0-1.5 т/ га.
Установлено, что почвы под зерновыми культурами ежегодно теряют 0.5-1.5 т/га
гумуса, под пропашными потери в 1.5-3 раза выше [2].
Снижение плодородия почв характерно и для Чувашской Республики. Отсюда возникает острая необходимость максимального увеличения производства всех видов органических удобрений, в том числе нетрадиционных.
Методика исследования. Сельскохозяйственные культуры возделывались на светло-серой лесной почве в УНПЦ «Студ-городок» ЧГСХА в 2009-2011 гг. Перед закладкой опыта пахотный слой почвы имел следующую агрохимическую характеристику: содержание гумуса (по Тюрину) - 3,14 %, подвижных форм фосфора - 132 мг/кг, обменного калия (по Кирсанову) - 145 мг/кг, рН солевой вытяжки - 5,0.
Полевой опыт заложен согласно методике проведения исследований. Посевная площадь делянки - 25 м2, учетная - 20 м2. Размещение вариантов в опыте - систематическое. Повторность - четырехкратная. Общая площадь - B00 м2.
Полевые исследования были заложены по следующей схеме:
1. Контроль (без удобрений).
Таблица 1
Химический состав осадков сточных вод г. Новочебоксарск и навоза КРС (в пе-
эесчете на сухое вещество)
№ п.п. Показатели ОСВ Навоз КРС
1 Влажность, % 55 65
2 Органическое вещество, % 60 55
3 рНобм 7.95 6.98
Макроэлементы
4 N % 1.30 0.60
5 Минеральный нитратный азот, мг/кг 35 14
6 Минеральный аммонийный азот, мг/кг 40 30
7 Обменный аммоний, мг/кг 123 160
8 Р205 подвижный, мг/кг 2700 1610
9 К20 обменный, мг/кг 350 2100
10 Р205, % 1.16 0.23
11 К20, % 0.12 1.7
12 СаО, % 5.5 2.2
13 MgO, % 2.5 0.6
14 У20, % 0.0035 0.0036
15 Сульфат-ион, % 0.10 -
Микроэлементы (тяжелые металлы)
16 РЬ, мг/кг 15.5 14.0
17 Cd, мг/кг 2.4 0.5
18 И§, мг/кг 2.0 1.5
19 As, мг/кг 3.5 1.0
20 Zn, мг/кг 78 56.0
21 Си, мг/кг 730.0 6.8
22 Сг, мг/кг 141 -
23 Fe, мг/кг 160 -
24 Мп, мг/кг 370 -
25 Со, мг/кг 90 -
26 №, мг/кг 250 -
27 Хлор-ион, % 0.02 -
2. 30 т/га ОСВ.
3. 60 т/га ОСВ.
4. 30 т/га навоза.
5. 60 т/га навоза.
6. 30 т/га ОСВ + 30 т/га навоза.
7. 60 т/га ОСВ + N20P40K60 под запланирован. урожай сои (2.0 т/га).
8. N720P684K24 (экв. содержание в 60 т/га ОСВ).
Результаты исследования. Результаты анализа химического состава ОСВ и полу-
перепревшего навоза приведены в табл. 1.
Из данных, приведенных в табл.1, видно, что содержание сухого и органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в осадках сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения. Однако содержание калия в навозе почти в десять раз выше, чем в ОСВ.
Особую ценность представляет для дерново-подзолистых и серых лесных почв присутствие в ОСВ большего, чем в навозе КРС, количества кальция и магния, благоприятно воздействующих на реакцию почвенной среды, ее структуру и питательный режим.
Фактором, ограничивающим использование ОСВ в качестве удобрения, является наличие в них тяжелых металлов, поэтому необходимо использовать их в расчетных дозах, чтобы не загрязнять почву и получать экологически чистую сельскохозяйственную продукцию. Экологически и экономически наиболее целесообразная доза внесения ОСВ 40- 60 т/га. При этом почва и выращенная сельскохозяйственная продукция не загрязняется тяжелыми металлами.
Результаты влияния органических удобрений на урожайность сои приведены в табл. 2.
Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что урожайность, полученная при внесении ОСВ, не уступает урожайности, полученной при внесении традиционных видов удобрений. На вариантах с применением ОСВ урожайность повысилась на 0.09-0.19 т/га. На четвертом и пятом вариантах с использованием навоза урожайность была несколько ниже. Внесение минеральных удобрений, а также минеральных удобрений в сочетании с ОСВ дало высокие прибавки урожая.
Результаты изучения последействия органических удобрений на урожайность яровой пшеницы приведены в табл. 3.
Результаты проведенных исследований подтвердили ожидаемый результат. Сельскохозяйственные культуры, получив необходимый набор жизненно важных элементов из органических удобрений, сформировали высокий урожай.
В данном исследовании, на вариантах
Влияние органических удобрений на урожайность сои
№ п/п Варианты Урожайность по повторениям, т/га Урожайность в среднем, т/га Превышение над контролем
1 2 3 4 т/га %
1 Контроль 0.53 0.57 0.55 0.59 0.56 - -
2 30 т/га ОСВ 0.68 0.63 0.62 0.66 0.65 0.09 16
3 60 т/га ОСВ 0.78 0.69 0.76 0.77 0.75 0.19 34
4 30 т/га навоза 0.65 0.60 0.61 0.63 0.62 0.06 11
5 60 т/га навоза 0.72 0.74 0.73 0.76 0.74 0.18 32
6 30 т/га навоза + 30 т/га ОСВ 0.64 0.69 0.65 0.71 0.67 0.11 20
7 60 т/га ОСВ+N20P40K60 под запланирован. урожай 1.79 1.82 1.78 1.80 1.80 1.24 221
8 N720P684K24 (экв. содерж. в 60 т/га ОСВ) 0.78 0.76 0.80 0.79 0.78 0.22 39
НСР05 1.1
Таблица 3
Последействие органических удобрений на урожайность яровой пшеницы
№ п/п Варианты Урожайность по повторениям, т/га Урожайность в среднем, т/га Превышение над контролем
1 2 3 4 т/га %
1 Контроль 2.32 2.44 1.44 2.52 2.18 - -
2 30 т/га ОСВ 3.68 3.44 3.64 3.72 3.62 1.44 66
3 60 т/га ОСВ 4.16 3.84 4.20 4.08 4.07 1.89 87
4 30 т/га навоза 3.32 3.36 3.52 3.76 3.49 1.31 60
5 60 т/га навоза 4.08 3.76 4.16 3.68 3.92 1.74 80
6 30 т/га навоза + 30 т/га ОСВ 3.88 3.48 3.28 3.60 3.56 1.38 63
7 60 т/га ОСВ+N20P40K60 под запланирован. урожай 4.44 4.76 5.16 4.60 4.74 2.56 117
8 N720P684K24 (экв. содерж. в 60 т/га ОСВ) 4.24 4.12 4.36 4.48 4.30 2.12 97
НСР05 1.3
с применением ОСВ урожайность возросла на 66-87% по сравнению с контрольным вариантом.
Последействие навоза также вызвало повышение урожайности зерновых культур. Наиболее значительное последействие удобрений отмечено на вариантах с применением минеральных удобрений, а также минеральных удобрений в сочетании с ОСВ и составило 97-117% по сравнению с контролем.
Результаты изучения последействия органических удобрений на урожайность ячменя приведены в табл. 4.
Дозы удобрений, внесенные под предшествующие культуры, существенно повысили урожайность ячменя. Согласно данным, приведенным в табл.4, использование ОСВ в качестве удобрений почти не уступает и в некоторых случаях превышает по эффективности навоз.
Как показали результаты исследова-
Последействие органических удобрений на урожайность ячменя
№ п/п Варианты Урожайность по повторениям, т/ га Урожайность в среднем, т/га Превыш конт ение над ролем
1 2 3 4 т/га %
1 Контроль 2.34 2.37 2.06 2.48 2.31 - -
2 30 т/га ОСВ 3.59 3.41 3.37 3.43 3.45 1.14 49
3 60 т/га ОСВ 4.05 3.95 4.23 4.17 4.10 1.79 78
4 30 т/га навоза 2.41 2.53 2.64 2.83 2.60 0.29 13
5 60 т/га навоза 3.65 3.72 3.49 3.81 3.67 1.36 59
6 30 т/га навоза + 30 т/га ОСВ 4.26 4.11 3.98 4.03 4.09 1.78 77
7 60 т/га ОСВ+N20P40K60 под запланирован. урожай 4.47 4.59 4.62 4.48 4.54 2.23 97
8 N720P684K24 (экв. содерж. в 60 т/га ОСВ) 3.97 3.88 3.73 3.66 3.81 1.50 65
НСР05 1.6
ний, урожайность ячменя во всех вариантах существенно превышала контрольные данные. Наиболее значительное последействие удобрений отмечено на вариантах с применением ОСВ (60 т/га), ОСВ в сочетании с навозом (30 т/га ОСВ + 30 т/га навоза), минеральных удобрений, а также минеральных удобрений в сочетании с ОСВ и превышение составило 65-97% по сравнению с контролем.
Выводы:
1. В осадках сточных вод г. Новочебок-сарск содержание органического вещества колеблется в пределах - 55-60 %, общего азота - 1.1-1.3 %, фосфора - 1.14-1.16 %, калия - 0.04-0.12 %, кальция - 4.5-5.5 %, магния - 2.1-2.5 % (при влажности 45-55%), что заметно выше, чем в навозе крупного рогатого скота. В ОСВ также обнаруживается широкий набор микроэлементов, при внесении их в расчетных дозах в серые лесные почвы, бедные микроэлементами, содержание тяжелых металлов не превышает ПДК.
2. Осадки сточных вод г. Новочебок-сарск так же, как и навоз КРС, в условиях
полевого эксперимента на светло-серой лесной почве, в прямом действии повысили урожайность сои на 0.09-0.19 т/га (навоз - 0.06-0.18 т/га), в последействии, на второй год внесения, урожайность яровой пшеницы повысилась на 1.44-1.89 т/га (навоз - 1.31-1.74 т/га), а на третий год прибавка урожайности ячменя составила 1.14-1.79 т/га (навоз - 0.29-1.36 т/га).
Библиографический список
1. Васильев, О.А. Современный этап развития ноосферы: научно обоснованный возврат в биологический круговорот органического вещества и химических элементов осадков городских сточных вод / О.А. Васильев, А.В. Поличкин, Л.Н. Михайлов// - Чебоксары: изд. ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА». - 2005. - 198 с.
2. Михайлов, Л.Н. Научные основы применения осадков городских сточных вод в качестве удобрения /Л.Н. Михайлов, И.В. Пужайкин, М.П. Марковская, Г.К. Марковская// - Самара: Кн. изд-во. - 1998. - 160 с.
