CC BY
16
УДК 619:614.31
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СВИНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ
БИОПРЕПАРАТАМИ ВЭЙСТ-ТРИТ И АГРОТРОФ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ ИХ В ПОЧВУ
The Effectiveness of Biopreparations "Waste-Treat" and "Agrotrof" for Swine Waste Neutralization
and Application in the Soil
Соловьева Ю.А., Харкевич Л.П., д.с.-х. наук Yu. A. Solov'eva, L.P. Kharkevich
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» ул. Советская, 2 а, с. Кокино, Выгоничский р-н, Брянская обл., 243365 Bryansk State Agrarian University
Реферат. В статье освещены результаты по изучению эффективности биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф для нейтрализации токсичности сточных вод свинокомплекса. Показано, что биопрепараты Вэйст-Трит и Агротроф оказывают обезвреживающее действие на свиноводческие стоки. Сточные воды свинокомплекса и свиностоки, обработанные биопрепаратами Вэйст-Трит и Агротроф имеют высокую концентрацию удобрительных веществ и отвечают агромелиоративным требованиям к поливным сточным водам, для которых рН находится в пределах 7,0-8,0. Под влиянием биопрепаратов снижалась токсичность сточных вод свинокомплекса.
Summary. The article highlights the study results of the effectiveness of the biopreparations "Waste-Treat" and "Agrotrof" for the toxicity neutralization of swine farm wastewater. It is recorded that the biopreparations "Waste-Treat" and "Agrotrof' have a neutralizing effect on piggery wastewater. The wastewater of the swine farm and its sewers, treated with biologics "Waste-Treat" and "Agrotrof', have got a high concentration offertilizing substances and meet the reclamation requirements for the irrigated wastewater, with pH within 7.0-8.0. Under the influence of biopreparations the toxicity of the swine farm wastewater reduces.
Ключевые слова: биопрепараты, сточные воды, фитотоксичность.
Key words: biopreparations, wastewater, phytotoxicity.
Быстрое развитие свиноводческой отрасли и использование их методов производства привели к проблемам загрязнения окружающей среды. Образование отходов (сточных вод) зачастую превышает спрос со стороны потребности выращиваемых культур (Stone et al., 1998). Наличие такого количества предприятий способствует увеличению объёмов животноводческой продукции и решает проблему продовольственной безопасности. Вместе с тем обостряется проблема охраны окружающей среды, обусловленная накоплением огромного объёма бесподстилочного навоза, в том числе стоков влажностью свыше 97 % (Тиво, Крутько, 2011; Тиво, 1995). Помимо этого на ряде свинокомплексов резко ухудшились условия эксплуатации оросительных систем с использованием навозных стоков из-за отложения солей в напорных трубопроводах. Отложения представлены преимущественно магний-аммоний фосфатом (Тиво, Саскевич, 1999).
Свиноводческие сточные воды, особенно при нарушении режима их использования, могут быть источником загрязнения воздуха, почвы, поверхностных и подземных вод, кормовых культур, которые, в совокупности или в отдельности, оказывают вредное влияние на организм человека и животного (Jacob, 1956).
Утилизация навоза свиноводческих комплексов в России до сих пор организована плохо. Вопрос рационального использования сточных вод с обеспечением требований охраны окружающей природной среды от загрязнения отходами свиноводческих комплексов, как правило, проектами не рассматривается из-за отсутствия нормативных документов по земельным отношениям и землеустройству, так как земли сельскохозяйственного назначения раздроблены на земельные паи, формально находящиеся во владении множества мелких собственников (Ермоленко и др., 1989; Разяпов, 2008).
Таким образом, проблема утилизации сточных вод является актуальной.
Условия и методика проведения опыта. В условиях лабораторного эксперимента была изучена эффективность биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф для нейтрализации токсичности сточных вод свинокомплекса.
Разработчик биопрепарата Вэйст-Трит - компания Bio-Green Planet (США). Вэйст-Трит -полностью биологический препарат (сухой порошок светло-коричневого цвета), содержит живую синергическую консорцию 6 - 12 видов естественных почвенных аэробных и анаэробных факульта-
тивных сапрофитных микроорганизмов (концентрация: 2 млрд. колониеобразующих единиц/г).
Производитель биопрепарата Агротроф - компания БИОТРОФ. Агротроф - это комплекс полезных бактерий вида Bacillus subtilis, не подвергавшихся генно-инженерным модификациям. Титр
бактерий, являющихся целлюлозолитическими микроорганизмами, составляет 3,2 • КОЕ/г.
Лабораторный опыт проводили в 3-кратной повторности по схеме:
- Семена + чистая вода (контроль);
- Семена + сточные воды свинокомплекса;
- Семена + сточные воды свинокомплекса + Вэйст-Трит;
- Семена + сточные воды свинокомплекса + Агротроф.
В качестве культуры использовали семена подсолнечника сорта Имитоп.
Биопрепараты Вэйст-Трит и Агротроф заранее растворяли в свиностоках за месяц до эксперимента. На одну повторность брали 30 семян (в каждом варианте 150 семечек). Семена укладывали равномерно на фильтровальную бумагу в чашке Петри (предварительно чашки стерилизовали в кипящей воде 30 минут). Согласно схемы опыта в каждую чашку наливали 5-7 мл чистой или сточной воды так, чтобы уровень жидкости в чашках был чуть ниже поверхности семян. Далее чашки покрывали фильтровальной бумагой и помещали в термостат при температуре 20°С. Эксперимент проводили в течение недели. По истечении заданного срока измеряли длину проростков по микрометренной шкале штангенциркуля с точностью до 0,01 мм.
Результаты исследований. Рациональным направлением использования сточных вод является их применение в качестве удобрения при выращивании сельскохозяйственных культур. Но следует помнить, что только умелое и правильное использование сточных вод в качестве удобрений позволит улучшить агрохимические и микробиологические показатели почвы, повысить урожайность возделываемых культур и охрану окружающей среды.
С этой целью нами был проведен химический анализ сточных вод свинокомплекса «Любимов-ская», которые позволяют оценить их пригодность для внесения в почву; выявить удобрительную ценность свиноводческих стоков; оценить эффективность биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф по обезвреживанию сточных вод (таблица 1).
Приведённые в таблице данные свидетельствуют, что химический состав сточных вод свинокомплекса и биопрепаратов имеют высокую концентрацию удобрительных веществ. Наибольшая массовая доля органического вещества приходится на пробу «Сточные воды + Агротроф», которая составляет 3,52 %.
Таблица 1 - Химический состав сточных вод (СВ) свинокомплекса и СВ + биопрепараты
Показатель Результаты измерений
СВ СВ + Вэйст-Трит СВ + Агротроф
рН 8,1 7,9 7,4
Массовая доля органического вещества, % 2,57 2,49 3,52
Массовая доля общего азота (К), % 0,52 0,50 0,53
Массовая доля нитратного азота (N03), % 0,0075 0,01 0,0076
Массовая доля общего фосфора (Р2О5), % 0,08 0,06 0,21
Массовая доля общего калия (К2О), % 0,33 0,34 0,29
Массовая доля общего кальция (Са), % 0,16 0,11 0,18
Массовая доля общего магния (М§), % 0,056 0,062 0,065
Массовая доля серы (8), % 0,09 0,092 0,08
Массовая доля натрия (№), % 0,05 0,05 0,07
Все пробы сточных вод свинокомплекса имеют слабощелочную реакцию, рН которых находится в пределах 7 - 8. Применение биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф способствует снижению щелочности соответственно до 7,9 и 7,4. Это означает, что по данному показателю пробы сточных вод отвечают агромелиоративным требованиям к поливным сточным водам, для которых рН должно находиться в пределах от 5,5 до 8,5, но лучше 7,0 - 8,0. [1]
Используя данные таблицы 1, а именно показатели содержания натрия (с учетом кальция и магния), можно рассчитать показатель SAR (Sodium adsorption ratio), т.е. натриевое адсорбционное отношение. В нашем случае SAR меньше соответствующих нормативов 10 для суглинистых почв, что указывает на отсутствие риска солонцевания почв при внесении сточных вод свинокомплекса.
Наряду с достоинствами получаемого на основе сточных вод удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия их применения, связанные с наличием в них вредных ве-
ществ. В этих случаях требуется контроль содержания данных веществ.
В таблице 2 представлены результаты исследований по влиянию сточных вод и биопрепаратов на проростки гороха и подсолнечника.
Таблица 2 - Токсичность сточных вод свинокомплекса и эффективность биопрепаратов для их нейтрализации
Культура Вариант опыта Число не проросших семян, шт. Число проросших семян, шт. Средняя длина проростков в мм Изменение длины корня проростков в % к контролю Фитотоксичность сточной воды свинокомплекса в %
Горох Семена + чистая вода (контроль) 0 30 3,77 - -
Семена + сточная вода свинокомп-лекса 18 12 0,69 18,3 81,7
Семена + сточная вода + Вэйст-Трит 7 23 1,37 36,3 63,7
Семена + сточная вода + Агротроф 2 28 1,72 45,6 54,4
НСР05 0,12
Подсолнечник Семена + чистая вода (контроль) 0 30 2,47 - -
Семена + сточная вода свинокомп-лекса 22 8 0,71 28,7 71,3
Семена + сточная вода + Вэйст-Трит 12 18 1,55 62,8 37,2
Семена + сточная вода + Агротроф 2 28 1,69 68,4 31,6
НСР05 0,26
Если сравнивать среднюю длину корня проростков, то в варианте со сточной водой она была меньше, чем на контроле на 3,08 мм у гороха и на 1,76 мм у подсолнечника, что объясняется токсическим действием свиноводческих стоков. Одновременно с этим на вариантах, где применяли биопрепараты Вэйст-Трит и Агротроф, длина проростков была больше, чем в варианте со сточными водами на 0,68 и 1,03 мм соответственно у гороха и на 0,84 и 0,98 у семян подсолнечника. Но при этом их длина была меньше, чем на контроле. Статистическая обработка информации с учётом четырёх вариантов и трёх повторностей свидетельствует о достоверности различий средней длины корня проростков гороха между контролем и вариантами опыта, а также между самими вариантами, поскольку эти различия превышают наименьшую существенную разницу при 5%-ном уровне (НСР05) значимости.
Изменение длины корня проростков гороха по отношению к контролю в варианте со сточной водой составило 18,3 %, с биопрепаратом Вэйст-Трит - 36,3 % и Агротроф - 45,6 %. Это означает, что на фоне контроля (чистой воды) токсичность сточных вод свинокомплекса равна 81,7 %, а под воздействием биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф она снижается до 63,7 и 54,4 % соответственно. Данная тенденция наблюдается и в опыте с семенами подсолнечника, где фитотоксичность сточных вод снижается до 37,2 % на варианте с Вэйст-Тритом и до 31,6 % с Агротрофом.
Таким образом, рассматриваемые биопрепараты являются эффективными средствами обезвреживания сточных вод свинокомплекса. Использование биопрепаратов Вэйст-Трит и Агротроф для нейтрализации токсичности свиноводческих стоков, особенно в полевых условиях, представляется перспективным и актуальным.
Библиографический список
1. Impact of swine waste application on ground and stream water quality in an eastern coastal plain watersned / K.C. Stone, P.G. Hunt, F.J. Humenik, M.H. Johnson // Trans.ASAE. 1998. № 6. P. 1665 - 1670.
2. Тиво П.Ф., Крутько С.М. Приёмы улучшения экологической ситуации в зоне крупных свиокомплексов // Экология и сельскохозяйственные технологии: агроинженерные решения. 2011. Т. 3. С. 32-37.
3. Тиво П.Ф. Проблемы промышленного животноводства и утилизации стоков // Изв. Акад. аграрных наук Беларуси. 1995. № 3. С. 58-62.
4. Тиво П.Ф., Саскевич Л.А. Некоторые проблемы использования навозных стоков свинокомплексов: сборнк научных работ. 1999. Т. 46. С. 308-319.
5. Jacob A. Der Boden. 4 erweiterte Aufgabe / A. Jacob. - berlin: Akademie - Verlag, 1956. 268 p.
6. Технология подготовки навозных стоков к использованию / В. Ермоленко, Н. Нарышкин, Н. Линник, И. Шкодкин // Свиноводство. 1989. Т. 2. C. 33-34.
7. Разяпов Р.А. Утилизация навозных стоков свиноводческих комплексов // Техника и оборуд. для села. 2008. № 4. С. 28-30.
References
1. Stone, K.C. Impact of swine waste application on ground and stream water quality in an eastern coastal plain watersned / K.C. Stone, P.G. Hunt, F.J. Humenik, M.H. Johnson // Trans.ASAE. - 1998. - № 6. - P. 1665 - 1670.
2. Tivo, P.F. Priemy uluchsheniya ekologicheskoj situatsii v zone krupnyh sviokompleksov /P.F. Tivo, S.M. Krut'ko //Ekologiya i sel'skohozyajstvennye tekhnologii: agroinzhenernye resheniya. - 2011. - T.3. - S.32 - 37.
3. Tivo, P.F. Problemy promyshlennogo zhivotnovodstva i utilizatsii stokov / P.F. Tivo // Izv. Akad. agrarnyh nauk Belarusi. - 1995. - №3. - S.58 - 62.
4. Tivo, P.F. Nekotorye problemy ispol'zovaniya navoznyh stokov svinokompleksov / P.F. Tivo, L.A. Saskevich // Sbornik nauchnyh rabot. - 1999. - T.46. - S.308 - 319.
5. Jacob, A. Der Boden. 4 erweiterte Aufgabe /A. Jacob. - berlin: Akademie - Verlag, 1956. - 268 p.
6. Ermolenko, V. Tekhnologiya podgotovki navoznyh stokov k ispol'zovaniyu / V. Ermolenko, N. Na-ryshkin, N. Linnik, I. Shkodkin // Svinovodstvo. - 1989. - T.2. - S.33 - 34.
7. Razyapov, R.A. Utilizatsiya navoznyh stokov svinovodcheskih kompleksov / R.A. Razyapov // Tekh-nika i oborud. dlya sela. - 2008. - № 4. - S.28 - 30.
УДК 637:619.614:546.36
ПОТРЕБНОСТЬ В ФЕРРОЦИНСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТАХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА И МЯСА, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИМ НОРМАТИВАМ, В ОТДАЛЕННЫЙ ПЕРИОД ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
Demand for Ferrocine-Containing Preparations when Producing Milk and Meat of Sanitary and Hygienic Standards in the Remote Period after the Chernobyl Disaster
Губарева О.С.1, к.б.н., с.н.с., gosolga56@mail.ru, Прудников П.В.2, д. с-х.н., директор agrohim32@mail.ru Цыгвинцев П.Н.1, к.б.н., в.н.с., paul-gomel@mail.ru Алешкина Е.Н.1, м.н.с., elena.aleshkina@list.ru Исамов Н.Н.1, к.б.н., в.н.с., nizomis@yandex.ru O.S. Gubareva 1, P. V. Prudnikov 2, P.N Tsigvintsev 1, E.N. Aleshkina 1, N.N. Isamov 1
1ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии», Обнинск 1Russian Institute of Radiology and Agroecology, Obninsk, Russia 2ФГБУ «Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский» 2Chemicalization and Agricultural Radiology Centre "Bryansky"
Реферат. Анализ результатов содержания 137Cs в продукции животноводства и кормопроизводства сельскохозяйственных предприятий пяти юго-западных районов Брянской области выявил хозяйства, в которых наблюдается превышение радиологических нормативов в производимой сельскохозяйственной продукции. В ходе исследований установили, что плотность радиоактивного загрязнения сенокосов и пастбищ с высокой степенью достоверности (R2>0,99) определяет как уровень загрязнения рациона, так и содержание 137Cs в мясе КРС. Зависимость содержания 137Cs в сене и молоке коров от средневзвешенной плотности радиоактивного загрязнения кормовых угодий имеет меньшую достоверность (R2>0,77), что обусловлено как рационом кормления дойных коров, так и различными возможностями заготовки сена в хозяйствах. Дана сравнительная оценка экономической эффективности применения ферроцинсодержащих препаратов (ФСП) в смеси с комбикормом для производства на радиоактивно загрязненных территориях продуктов животноводства, соответствующих санитарно-гигиеническим нормативам. Проведен расчет объемов применения сорбента в пяти юго-западных районах Брянской области. Наибольшую потребность в объемах применения ФСП в условиях радио-
