Научная статья на тему 'ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНО-КРЕМНИЕВОГО МЕЛИОРАНТА В ТЕХНОЛОГИЯХ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ОБЪЕКТАХ АПК'

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНО-КРЕМНИЕВОГО МЕЛИОРАНТА В ТЕХНОЛОГИЯХ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ОБЪЕКТАХ АПК Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
22
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРИРОДНЫЕ СОРБЕНТЫ / ЦЕОЛИТ / МЕЛИОРАНТЫ / СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЗЕМЛИ / ПОЛЛЮТАНТЫ / ГУМИНОВАЯ КИСЛОТА

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Мещерякова Е.Г., Бочарников В.С., Мещеряков М.П., Бочарникова О.В.

Основными причинами загрязнения почв становится антропогенная деятельность человека, наибольшее значение с точки зрения предотвращения таких последствий имеет не только рациональное природопользование и мероприятия, связанные с предотвращением загрязнения сельскохозяйственных земель, но и разработка технологических решений и препаратов природного происхождения катализаторов почвенно-образовательных процессов для значительного сокращения сроков рекультивации нарушенных земель сельскохозяйственного назначения. Объект. Исследовались каталитические свойства сорбирующих мелиорантов природного происхождения, влияющие на почвообразовательные процессы, физико-химический состав и морфологию почв при использовании их на землях сельскохозяйственного назначения. Препарат на основе природного цеолита и гуминовой кислоты использовали как почвоулучшитель и оценивали его влияние на всхожесть семян овощных культур. Материалы и методы. В ходе исследований авторы руководствовались современными методиками и актуальными требованиями проведения экспериментов, обобщения результатов, расчетов необходимых показателей. Были изучены материалы научных работ других авторов, исследующих вопросы применения природных сорбентов-мелиорантов в процессе рекультивации нарушенных земель, данный опыт использовался при написании статьи. Результаты и выводы. В результате проведенных нами исследований разработан гумино-кремниевый мелиорант. Установлено, что при внесении препарата в почву он положительно влияет на ее агрофизические и морфологические свойства. Стимулирование почвообразовательных процессов влияет на качество почвы, что положительно сказывается на всхожести семян овощных культур. Полученные в ходе исследований результаты были обработаны математико-статистическими методами и представлены в статье. В заключении сделаны выводы о целесообразности применения гумино-кремниевого препарата как почвоулучшителя, катализатора почвообразовательных процессов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Мещерякова Е.Г., Бочарников В.С., Мещеряков М.П., Бочарникова О.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF HUMIC-SILICON MELIORANT IN TECHNOLOGIES OF RECULTIVATION OF DEGRADED LANDS T AGRICULTURAL FACILITIES

The concept of "soil pollution" can be interpreted as the presence and accumulation of substances of organic and inorganic origin in it that are not related to the processes of soil formation and prevent them. Such pollutants can be: heavy metals, petroleum hydrocarbons, radionuclides, salts, pesticides, etc. Exceeding the maximum permissible values established by regulatory documents by these pollutants not only violates and changes the morphological, physico-chemical composition and properties of soils, reduces their quality, reducing fertility, inhibiting the development of beneficial soil microflora, but can also lead to complete degradation of lands, turning them into a destructive mass for plant growth. Of course, the most important thing from the point of view of preventing such consequences is the rational use of natural resources and measures related to the prevention of pollution of agricultural lands, the productive use of which ensures the food security of our country, affects the stable production of high-quality agricultural products. But in the conditions of development and constant increase of production capacities in various fields, the number of man-made hazards leading to soil disturbance, land contamination is increasing. This situation requires the development and rapid application of countermeasures that will allow in the shortest possible time to stabilize and eliminate this or that pollution and restore, and in some cases improve the native properties of disturbed soil, including by accelerating the processes of its self-healing. Abstract Relevance. The main causes of soil pollution are anthropogenic human activity, the greatest importance from the point of view of preventing such consequences is played not only by rational nature management and measures related to the prevention of pollution of agricultural land, but also the development of technological solutions and preparations of natural origin catalysts of soil-forming processes, for a significant reduction in the terms of reclamation of disturbed agricultural land. An object. The catalytic properties of sorbing meliorants of natural origin, affecting soil formation processes, physico-chemical composition and morphology of soils when used on agricultural lands, were studied. A preparation based on natural zeolite and humic acid was used as a soil improver and its effect on the germination of vegetable seeds was evaluated. Materials and methods. In the course of the research, the authors were guided by modern methods and current requirements for conducting experiments, summarizing the results, calculating the necessary indicators. The materials of scientific works by other authors investigating the use of natural sorbents of meliorants in the process of reclamation of disturbed lands were studied, this experience was used when writing the article. Results and conclusions. As a result of our research, a humic-silicon meliorant has been developed. It has been established that when the drug is introduced into the soil, it has a positive effect on its agrophysical and morphological properties. Stimulation of soil-forming processes affects the quality of the soil, which has a positive effect on the germination of vegetable seeds. The results obtained during the research were processed by mathematical and statistical methods and presented in the article. In conclusion, conclusions are drawn about the expediency of using a humic-silicon preparation as a soil improver, a catalyst for soil-forming processes.

Текст научной работы на тему «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНО-КРЕМНИЕВОГО МЕЛИОРАНТА В ТЕХНОЛОГИЯХ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ОБЪЕКТАХ АПК»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

14. Walking machines (elements of theory, experience of elaboration, application) / E. S. Briskin [et al.] // Emerging Trends in Mobile Robotics: proc. of the 13th Int. Conf. on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines. Japan, 2010. P. 769-776.

Информация об авторах Мясников Алексей Сергеевич, преподаватель ЧПОУ «Газпром колледж Волгоград им. И.А. Матлашова» (400011, Волгоград, Университетский пр-кт, д.71.), тел. 8-937-536-90-03, e-mail: Alexey1987M@yandex.ru.

Фомин Сергей Денисович, доктор технических наук, профессор кафедры "Механика" ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Волгоград, проспект Университетский, 26), тел. 8-927-521-88-55, e-mail: fsd_58@mail.ru

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-64 THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF HUMIC-SILICON MELIORANT IN TECHNOLOGIES OF RECULTIVATION OF DEGRADED LANDS T AGRICULTURAL FACILITIES

E. G. Meshcheryakova, V. S. Bocharnikov, M. P. Meshcheryakov,

O. V. Bocharnikova

Volgograd State Agrarian University, Volgograd, Russia Received 12.01.2023 Submitted 15.03.2023

Summary

The concept of "soil pollution" can be interpreted as the presence and accumulation of substances of organic and inorganic origin in it that are not related to the processes of soil formation and prevent them. Such pollutants can be: heavy metals, petroleum hydrocarbons, radionuclides, salts, pesticides, etc. Exceeding the maximum permissible values established by regulatory documents by these pollutants not only violates and changes the morphological, physico-chemical composition and properties of soils, reduces their quality, reducing fertility, inhibiting the development of beneficial soil microflora, but can also lead to complete degradation of lands, turning them into a destructive mass for plant growth. Of course, the most important thing from the point of view of preventing such consequences is the rational use of natural resources and measures related to the prevention of pollution of agricultural lands, the productive use of which ensures the food security of our country, affects the stable production of high-quality agricultural products. But in the conditions of development and constant increase of production capacities in various fields, the number of man-made hazards leading to soil disturbance, land contamination is increasing. This situation requires the development and rapid application of countermeasures that will allow in the shortest possible time to stabilize and eliminate this or that pollution and restore, and in some cases improve the native properties of disturbed soil, including by accelerating the processes of its self-healing.

Abstract

Relevance. The main causes of soil pollution are anthropogenic human activity, the greatest importance from the point of view of preventing such consequences is played not only by rational nature management and measures related to the prevention of pollution of agricultural land, but also the development of technological solutions and preparations of natural origin catalysts of soil-forming processes, for a significant reduction in the terms of reclamation of disturbed agricultural land. An object. The catalytic properties of sorbing meliorants of natural origin, affecting soil formation processes, physico-chemical composition and morphology of soils when used on agricultural lands, were studied. A preparation based on natural zeolite and humic acid was used as a soil improver and its effect on the germination of vegetable seeds was evaluated. Materials and methods. In the course of the research, the authors were guided by modern methods and current requirements for conducting experiments, summarizing the results, calculating the necessary indicators. The materials of scientific works by other authors investigating the use of natural sorbents of meliorants in the process of reclamation of disturbed lands were studied, this experience was used when writing the article. Results and conclusions. As a result of our research, a humic-silicon meliorant has

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

been developed. It has been established that when the drug is introduced into the soil, it has a positive effect on its agrophysical and morphological properties. Stimulation of soil-forming processes affects the quality of the soil, which has a positive effect on the germination of vegetable seeds. The results obtained during the research were processed by mathematical and statistical methods and presented in the article. In conclusion, conclusions are drawn about the expediency of using a humic-silicon preparation as a soil improver, a catalyst for soil-forming processes.

Key words: natural sorbents, recultivation, zeolite, catalyst, agricultural land, pollutants, humic acid.

Citation. Meshcheryakova E. G., Bocharnikov V. S., Meshcheryakov M. P., Bocharnikova O. V. The effectiveness of the use of humic-silicon meliorant in technologies of recultivation of degraded lands at agricultural facilities. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 1(69). 587-594 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-64.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 628.16.067.1

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНО-КРЕМНИЕВОГО МЕЛИОРАНТА В ТЕХНОЛОГИЯХ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ДЕГРАДИРОВАННЫХ

ЗЕМЕЛЬ НА ОБЪЕКТАХ АПК

Е. Г. Мещерякова, ассистент В. С. Бочарников, доктор технических наук, профессор М. П. Мещеряков, доктор технических наук, профессор О. В. Бочарникова, доктор технических наук, профессор

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет», г. Волгоград Дата поступления в редакцию 12.01.2023 Дата принятия к печати 15.03.2023

Актуальность. Основными причинами загрязнения почв становится антропогенная деятельность человека, наибольшее значение с точки зрения предотвращения таких последствий имеет не только рациональное природопользование и мероприятия, связанные с предотвращением загрязнения сельскохозяйственных земель, но и разработка технологических решений и препаратов природного происхождения катализаторов почвенно-образовательных процессов для значительного сокращения сроков рекультивации нарушенных земель сельскохозяйственного назначения. Объект. Исследовались каталитические свойства сорбирующих мелиорантов природного происхождения, влияющие на почвообразовательные процессы, физико-химический состав и морфологию почв при использовании их на землях сельскохозяйственного назначения. Препарат на основе природного цеолита и гуминовой кислоты использовали как почвоулучшитель и оценивали его влияние на всхожесть семян овощных культур. Материалы и методы. В ходе исследований авторы руководствовались современными методиками и актуальными требованиями проведения экспериментов, обобщения результатов, расчетов необходимых показателей. Были изучены материалы научных работ других авторов, исследующих вопросы применения природных сорбентов-мелиорантов в процессе рекультивации нарушенных земель, данный опыт использовался при написании статьи. Результаты и выводы. В результате проведенных нами исследований разработан гумино-кремниевый мелиорант. Установлено, что при внесении препарата в почву он положительно влияет на ее агрофизические и морфологические свойства. Стимулирование почвообразовательных процессов влияет на качество почвы, что положительно сказывается на всхожести семян овощных культур. Полученные в ходе исследований результаты были обработаны математико-статистическими методами и представлены в статье. В заключении сделаны выводы о целесообразности применения гумино-кремниевого препарата как почвоулучшителя, катализатора почвообразовательных процессов.

588

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Ключевые слова: природные сорбенты, цеолит, мелиоранты, сельскохозяйственные земли, поллютанты, гуминовая кислота.

Цитирование: Мещерякова Е. Г., Бочарников В. С., Мещеряков М. П., Бочарникова О. В. Эффективность применения гумино-кремниевого мелиоранта в технологиях рекультивации деградированных земель на объектах АПК. Известия НВ АУК. 2023. 1(69). 587-594. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-64.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились с представленным окончательным вариантом и одобрили его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Понятие «загрязнение почвы» можно трактовать как нахождение и накопление в ней веществ органического и неорганического происхождения, не связанных с процессами почвообразования и препятствующих им. Такими поллютантами могут выступать тяжелые металлы, нефтяные углеводороды, радионуклиды, соли, пестициды и т.д. Превышение этими загрязнителями предельно допустимых значений, установленных нормативно-правовыми документами, не только нарушает и изменяет морфологический, физико-химический состав и свойства почв, снижает их качество, сокращая плодородие, угнетая развитие полезной почвенной микрофлоры, но и может привести к полной деградации земель, превратить их в губительную для произрастания растений массу. Конечно, наибольшее значение с точки зрения предотвращения таких последствий имеет рациональное природопользование и мероприятия, связанные с предотвращением загрязнения сельскохозяйственных земель, продуктивное использование которых обеспечивает продовольственную безопасность нашей страны, влияет на стабильное производство качественной сельскохозяйственной продукции. Но в условиях развития и постоянного наращивания производственных мощностей в различных сферах количество техногенных опасностей, приводящих к нарушению почвенного покрова, заражению земель, возрастает. Эта ситуация требует разработки и быстрого применения контрмер, которые позволят в кратчайшие сроки стабилизировать и ликвидировать то или иное загрязнение и восстановить, а в каких-то случаях и улучшить нативные свойства нарушенной почвы, в том числе и за счет ускорения процессов ее самовосстановления [4, 5, 8].

Почти 25 % территории нашей страны составляют земли сельскохозяйственного назначения, а более половины из них находятся в Южном Федеральном округе Российской Федерации [1, 2, 6].

В большинстве случаев основными причинами загрязнения почв становится антропогенная деятельность: возникновение несанкционированных мест складирования производственных и бытовых твердых отходов и сброс жидких; применение опасных химических веществ в процессе выращивания сельскохозяйственной продукции, аварийные разливы нефти и нефтепродуктов и др. [4, 7].

В последнем случае основную угрозу землям сельскохозяйственного назначения представляют такие источники, как нефтетрубопроводы, часто проходящие по территории сельхозугодий, автотранспортный сектор, и здесь имеются в виду не только аварийные разливы, но и выделяемые при его эксплуатации токсичные загрязняющие вещества, около 21 % из которых являются углеводородосодержащими; железнодорожный транспорт [1-3].

Необходимо отметить, что почвы после их загрязнения способны без вмешательства человека восстанавливать свои нативные свойства, при этом длительность этого процесса определяется многими факторами: влажность, температурный режим, состояние почвенной микробиоты, воздухопроницаемость, кислотность, вид и степень загрязнения (рисунок 1) [9].

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рисунок 1 - Процесс самовосстановления почвы, загрязненной нефтяными углеводородами Figure 1 - The process of self-healing of soil contaminated with petroleum hydrocarbons

Нефтяные поллютанты в процессе разложения преобразуются в:

- кислородосодержащие органические соединения (кетоны, спирты, альдегиды, карбоновые кислоты);

- твердые высокомолекулярные органические соединения.

Разложение высокомолекулярных и циклических фракций может затянуться на 15-25 лет, нарушая почвенные процессы восстанавливаемых земельных участков [4, 7, 9]. Для сокращения времени рекультивации нарушенных в результате техногенной деятельности человека земель проводятся мероприятия, в результате которых применяют препараты - сорбирующие мелиоранты, выступающие одновременно катализаторами процессов восстановления.

Природные цеолиты и гуминовые кислоты являются результатом естественного преобразования органической материи, содержат более 50-ти важнейших макро- и микроэлементов, которые полезны не только растениям, но и любым другим живым организмам и экологически безопасны. Они катализируют почвенно-восстановительные процессы, сорбируя и нейтрализуя различные виды химических загрязнителей, стимулируют развитие полезной почвенной микрофлоры. Природные цеолиты улучшают морфологические свойства почвы, структурируя ее, улучшая ее воздухопроницаемость и влагоемкость, а присутствие гуминовой кислоты в питательном растворе приводит к увеличению скорости и повышению процента прорастания семян [5, 6].

Применение препарата на основе природного цеолита и гуминовый кислоты способно значительно сократить период восстановления нефтезагрязненных почв (таблица 1) [10].

Приведенные в таблице результаты предыдущего эксперимента наглядно демонстрируют период восстановления почв с различной степенью нефтезагрязнения до предельно допустимых концентраций, не более 5 месяцев, при внесении препарата на ос-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

нове природного цеолита и гуминовой кислоты. Логично предположить, что данные препараты не только сами выступают почвоочистителями, но и являются катализаторами почвообразовательных процессов, стимулируя процессы самовосстановления нарушенных земель.

Таблица 1 - Показатели содержания нефтезагрязнений в почве после внесения препарата на основе природного цеолита и гуминовой кислоты

Table 1 - Indicators of oil pollution content in the soil after application of a preparation based on natural zeolite and humic acid

Исходное нефте-загрязнение почвы, (г/кг)/ Initial oil contamination of the soil, (g/kg) Остаточное загрязнение после внесения катализирующего состава на основе природного цеолита и гуминовой кислоты, (г/кг) / Residual contamination after the introduction of a catalytic composition based on natural zeolite and humic acid, (g/kg)

Через 1 мес./ After 1 month Через 2 мес./ After 2 month Через 3 мес./ After 3 month Через 4 мес./ After 4 month Через 5 мес./ After 5 month

До 20 12,1 7,8 3,59 0,9 -

От 20 до 40 23,1 10,8 5,1 0,9 -

От 40 до 70 35,6 23,7 11,2 4,6 1

Целью настоящей работы стало изучение влияния почвенного мелиоранта на основе природного цеолита и гуминовой кислоты на агрофизические и морфологические свойства почв сельскохозяйственного назначения. Рассмотрено их каталитическое воздействие на восстановительные процессы в ходе рекультивации сельскохозяйственных земель.

Для достижения поставленной цели были проведены полевые исследования.

Материалы и методы. Определяли влияние почвенного кондиционера-катализатора на агрофизические свойства почвы в полевых условиях. Для этого опытный земельный участок со светло-каштановой, среднесуглинистой почвой размерами 6 м х 1,0 м разделяли на три равные делянки. 1-я делянка служила контролем. На 2-й делянке в почву добавляли вермикулит из расчета 5 кг на 1 м2 и перемешивали с почвой на глубину 30 см. На 3-й делянке в почву добавляли катализатор-почвоулучшитель из расчета 5 кг на 1 м2 и перемешивали с почвой на глубину 30 см. Отбор проб на определение агрофизических характеристик производился со следующей периодичностью: в первый день, через 20 суток, через 40 суток, через 60 суток. Во время проведения испытаний опытные участки подвергались одинаковому атмосферному воздействию.

Плотность сложения почвы (рс) определена по стандартной методике (буровым методом), принятой в почвоведении.

Плотность твердой фазы почвы (рф) определяли пикнометрическим методом.

Предельную полевую влагоемкость (1111В) определяли термостатно-весовым методом. Общую порозность почвы (Побщ) определяли по формуле 1:

Побщ=(1- рс/ ртф)*100, (1)

где рс - плотность сложения почвы; ртф - плотность твердой фазы почвы.

Порозность аэрации (ПА) рассчитывали по формуле 2:

ПА = Побщ - ППВ* рс, (2)

где ППВ - предельная полевая влагоемкость; Побщ - общая порозность почвы.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Результаты и обсуждение. Результаты определения влияния почвенного кондиционера на агрофизические свойства почвы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Изменение агрофизических свойств почвы при внесении природных мелиорантов

Table 2 - Changes in the agrophysical properties of the soil when applying natural améliorants

Изменение агрофизических свойств почвы / Changes in the agrophysical properties of the soil

№ п/п Вариант/ Option Время отбора проб, день / Sampling time, day Плотность сложения, (г/см3) / Addition density, (g/cm3) Плотность твердой фазы, (г/см3) / Density of the solid phase, (g/cm3) Предельная полевая влаго-емкость, % мас / Maximum field moisture capacity, % by weight Порозность общая, % / Overall porosity, % Порозность аэрации, % / Porosity of aeration, %

1-й 1,4 2,55 26,4 45 8,04

1 Контроль/ 20-й 1,45 2,55 24,8 43 7,04

Control 40-й 1,5 2,55 23,6 41 5,6

60-й 1,55 2,55 22,0 39 4,9

С добавлени- 1-й 1,35 2,5 32,1 46 2,7

ем вермику- 20-й 1,38 2,5 31,9 45 0,99

2 лита / With 40-й 1,43 2,5 31,2 43 1,6

the addition of vermiculite 60-й 1,5 2,5 30,8 40 6,2

С добавлени- 1-й 1,02 2,3 39,7 56 15,5

ем состава I / 20-й 1,03 2,3 39,5 55 14,3

With the addi- 40-й 1,04 2,3 39,0 55 14,4

3 tion of composition I* 60-й 1,05 2,3 38,6 54 13,5

С добавлением 1-й 1,0 2,25 39,9 56 16,1

состава II / 20-й 1,01 2,25 39,7 55 14,9

With the addi- 40-й 1,02 2,25 38,9 55 15,3

tion of composition II* 60-й 1,03 2,25 38,2 54 14,7

Анализ данных, приведенных в таблице 2, показывает, что препарат на основе природного цеолита и гуминовой кислоты оказывает значительно большее воздействие на агрофизические характеристики почвы, чем вермикулит. Внесение почвенного кондиционера заметно улучшило агрофизические свойства почвы, а именно уменьшилась на 29 % плотность сложения - почва стала рыхлой и неслеживаемой, на 24,4 % увеличилась порозность общая и в 2 раза возросла порозность аэрации, следовательно значительно улучшился водно-воздушный режим почвы.

Изучалось влияние катализатора-почвоулучшителя на качество почвы, для этого анализировалась всхожесть семян различных овощных культур в полевых условиях. С этой целью описанные ранее три выделенные опытные делянки размером 2 м х 1,0 м были разделены на четыре равные части каждая. Первая часть оставлялась незасеянной и предназначалась для исследований агрофизических характеристик почвы, на трех последующих проводились вегетационные опыты со следующими овощными культурами: перец сладкий сорт «Белозерка», томаты сорта «Волгоградский розовый», морковь гибрид «Тангерина F1».

Внешние условия для прорастания семян овощных культур на всех опытных делянках были одинаковыми. Эксперимент проводился в трёхкратной повторности при высеве по 100 семян анализируемой овощной культуры, процент всхожести определяли арифметически путем как отношение числа проросших семян к числу посеянных.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 3 - Изменение всхожести семян овощных культур после внесения природных мелиорантов Table 3 - Change in germination of vegetable seeds after the introduction of natural améliorants

Изменение всхожести семян овощных культур, % / Change in germination of vegetable seeds, %

№ п/п Вариант / Option Перец сладкий сорт «Белозерка» / Sweet pepper variety "Belozerka" Томаты сорт «Волгоградский розовый» / Tomatoes of the "Volgograd pink" variety Морковь гибрид «Тангерина F1» / Carrot hybrid "Tangerine F1"

1 Контроль / control 76 78 72

2 С добавлением вермикулита / With the addition of vermiculite 82 86 88

С добавлением состава I* / With the addition of 96 98 95

3 composition I*

С добавлением состава II* / With the addition of composition II* 98 98 94

* состав I - природный цеолит фракцией 5 мм, с содержанием клиноптилолита 50 %, замоченный в 30 % растворе гуминовой кислоты на 40 мин. в соотношении компонентов, масс. %: природный цеолит - 80, гуминовая кислота - 20.

* состава II - природный цеолит фракцией 3 мм, с содержанием клиноптилолита 75 %, замоченный в 35 % растворе гуминовой кислоты на 25 мин. в соотношении компонентов, масс. %: природный цеолит - 92, гуминовая кислота - 8.

Анализ результатов опытов, приведенных в таблице 3, показывает, что на делянках с применением катализатора-почвоулучшителя всхожесть семян овощных культур в сравнении с контрольной делянкой увеличилась: по перцу сладкому - на 20-22 %, по томатам -на 20 %, по моркови - на 22-23 %. Следовательно, предлагаемое решение обеспечивает улучшение агрофизических свойств почвы при внесении катализатора-почвоулучшителя на основе природного цеолита и гуминовой кислоты в почву в процессе рекультивации и способствует увеличению всхожести семян не менее чем на 20 %.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Выводы. В результате проведенных нами исследований:

1. Разработан гумино-кремниевый мелиорант.

2. Установлено, что при внесении препарата в почву он положительно влияет на ее агрофизические и морфологические свойства:

■ снизились показатели: плотности сложения - на 29 %; плотности твердой фазы - на 12 %;

■ увеличились показатели: предельной полевой влагоемкости - на 5 %; общей порозно-сти - на 24 %; порозности аэрации - в 2 раза.

3. Стимулирование почвообразовательных процессов влияет на качество почвы, что положительно сказывается на всхожести семян овощных культур, наблюдалось увеличение данного показателя не менее чем на 20 %.

Природные сорбирующие мелиоранты на основе цеолита и гуминовой кислоты способны не только выступать как почвоочистители, но и улучшать агрофизические и морфорлогические свойства почвы. Они становятся катализаторами восстановительных процессов в ходе рекультивации нарушенных сельскохозяйственных земель, значительно сокращая сроки их восстановления, являются почвоулучшителями, стимулируя почвообразовательные процессы, положительно влияя на рост и развитие выращиваемых на этих площадях сельскохозяйственных культур, увеличивая их урожайность.

Библиографический список

1. Бурлака С. Д., Бруяка М. Р. Использование природных и искусственных сорбентов для очистки нефтесодержащих сточных вод // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". 2017. № 7. С. 71-77.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

2. Исследование поглотительных свойств природных мелиорантов на техногенно нарушенных землях / Е. Г. Мещерякова, В. С. Бочарников, М. П. Мещеряков, О. В. Бочарникова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2020. № 3 (59). С. 239-248.

3. Ким В. Применение искусственных и природных сорбентов для очистки сточных вод от нефтепродуктов // Водоочистка. 2020. № 4. С. 28-31.

4. Морозкина Е. В. Природные сорбенты. Структура и свойства: монография. Саар-брюккен: LAP LAMBERT, 2013. 124 с.

5. Оценка результатов ремедиационных исследований техногенно нарушенных земель / Е. Г. Мещерякова, В. С. Бочарников, М. П. Мещеряков, О. В. Бочарникова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 1 (61). С. 410-420.

6. Поконова Ю. В. Органоминеральные адсорбенты, полученные на основе цеолитов с использованием крекинг-остатков // Химия и технология топлив и масел. 2009. № 2 (552). С. 54-56.

7. Сорбент-ориентированный метод детоксикации почв от тяжелых металлов / В. В. Юрак, Р. А. Апакашев, Н. Г. Валиев, М. С. Лебзин // Устойчивое развитие горных территорий. 2021. Т. 13. № 1 (47). С. 135-150.

8. Сорбционный метод очистки воды от примесей нефтепродуктов с помощью цеолита / Ю. А. Козило, О. В. Скопинцева, С. Д. Ганова, В. П. Федотова // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020. № S1. С. 250-259.

9. Adsorption modification of the zeolite surface with chitosan / Zh. A. Tattibayeva, M. T. Tursynbetov, S. M. Tazhibayeva, W. Kujawski, K. B. Musabekov // Chemical Bulletin of Kazakh National University. 2019. V. 95. № 4. P. 20-26.

10. Assessment of effectiveness of zeolite in acceleration of oil degradation in soil / T. P. Ale-kseeva, T. I. Burmistrova, N. M. Trunova, L. B. Naumova, L. P. Shilyaeva // Siberian Research Institute of Agriculture and Peat. V. 33. P. 85-91.

11. Socio-economic development of small and medium entrepreneurship: potential of resource-based approach / S. A. Korobov, V. O. Moseyko, E. G. Novoseltseva, V. S. Epinina, E. Y. Ma-rusinina // Contributions to Economics. 2017. № 9783319552569. P. 453-459.

12. View Correspondence (jump link) Remediation of contaminated lands in the Niger Delta, Nigeria: Prospects and challenges(Review) / N. Zabbey, K. Sam, Email Author, A. T. Onyebuchi // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 586. P. 952-965.

Информация об авторах Мещерякова Елена Геннадьевна, ассистент кафедры "Менеджмент и логистика в АПК" федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), E-mail: ale-sn@yandex.ru Бочарников Виктор Сергеевич, доктор технических наук, профессор кафедры "Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование", заместитель председателя Диссертационного совета 35.2.007.02 по техническим наукам; Ученый секретарь Ученого совета государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), E-mail: bocharnikov_vs@mail.ru

Мещеряков Максим Павлович, доктор технических наук, заведующий кафедрой "Физика" федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), E-mail: makc-sln@yandex.ru Бочарникова Олеся Владимировна, доктор технических наук, профессор кафедры "Прикладная геодезия, природообустройство и водопользование", ученый секретарь Диссертационного совета 35.2.007.01 по сельскохозяйственным наукам федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» (400002, Южный федеральный округ, Волгоградская обл., г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26.), E-mail: o.bocharnikova@volgau.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.