CC BY
36
РАБОТЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
УДК 631.879.25
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ОСВ И ЦЕОЛИТА НА ВЫРАБОТАННОМ ТОРФЯНИКЕ
М.П. Макарова (научный руководитель Д.В. Виноградов, д.б.н.)
Рязанский ГАТУ им. П.А. Костычева, e-mail: [email protected]
В статье изложены материалы исследований по изучению влияния органоминеральных удобрений на основе осадка сточных вод и цеолита на агрохимические свойства выработанного торфяника, рост, развитие и продуктивность растений ярового рапса.
Ключевые слова: выработанные торфяники, яровой рапс, осадки сточных вод, цеолит.
EFFECTIVE USE OF FERTILIZERS ON THE BASIS OF SEWAGE SLUDGE AND ZEOLITES
ON DEPLETED PEATLANDS M.P. Makarova, D.V. Vinogradov
The article presents materials of researches on studying influence of fertilizers based on sewage sludge and zeolite on agrochemical properties of worked out peat deposits, growth, development and productivity ofplants of spring rape.
Keywords: depletedpeatlands, spring rape, sewage sludge, zeolite.
Интенсивное и длительное сельскохозяйственное использование мелиорируемых торфяных почв привело к полной или частичной сработке торфа. Выработанные торфяные почвы (агроземы) экологически неустойчивы, они в большей степени подвержены минерализации органического вещества торфа, водной и ветровой эрозии. В связи с этим повышение плодородия выработанных торфяников особенно актуально.
В последние годы из-за дефицита органических удобрений и дороговизны минеральных удобрений наиболее дешевый и эффективный способ пополнения органического вещества деградированных почв - использование в земледелии промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов, среди которых существенную долю составляют осадки сточных вод (ОСВ). Использование ОСВ в сельскохозяйственном производстве рассматривается как одно из перспективных направлений их утилизации [1-3]. По данным ВОЗ, в сельском хозяйстве Франции, Нидерландов, США, Польши, Швейцарии и Германии доля их применения составляет соответственно 24; 35; 40; 50; 74 и 40% от всего количества накапливающихся ОСВ, тогда как в России в качестве удобрения используется не более 5% осадков [4].
Основным ограничивающим фактором широкого использования ОСВ в качестве удобрения является наличие в них значительных количеств тяжелых металлов (ТМ) и других токсикантов [5, 6]. Одним из способов снижения токсичности ОСВ служит применение цеолитов, способных адсорбировать тяжелые металлы [7].
Цель исследований - изучение влияния органомине-ральных удобрений на основе ОСВ сточных вод и цеолита на агрохимические свойства выработанного торфяника, рост, развитие и продуктивность растений ярового рапса.
Полевой опыт заложен в 2008-2010 гг. на опытном участке мелиоративной системы «Тинки-11», расположенной в ОПХ «Полково» Мещерского филиала ВНИИ-ГиМ. Почвенный покров участка представлен выработанными торфяниками.
Объект исследований - яровой рапс сорта Ратник.
Площадь опытной делянки составляла 30 м2, повтор-ность опыта трехкратная, расположение делянок систематическое. Посев проводили в первой декаде мая. Способ посева рядовой, норма высева 2,5 млн. всхожих семян на 1 га (10 кг/га). Агротехника в опыте общепринятая для данной почвенно-климатической зоны.
Для проведения опытов использовали ОСВ очистных сооружений Рязани и цеолит Хотынецкого месторождения Орловской области. Схема опыта включала следующие варианты: 1. Контроль (без удобрений); 2. ОСВ, 9 т/га; 3. ОСВ:Ц 0,25 (ОСВ и цеолит в соотношении 1:0,25); 4. ОСВ:Ц 0,5 (ОСВ и цеолит в соотношении 1:0,5); 5. ОСВ:Ц 0,75 (ОСВ и цеолит в соотношении 1:0,75); 6. ОСВ:Ц (ОСВ и цеолит в соотношении 1:1).
Перед внесением ОСВ хранили на иловых картах в течение 3 месяцев после их извлечения из аэротенков. Агрохимическая характеристика осадка: рН - 8,8, содержание азота - 3,94%, фосфора - 2,60 и калия - 0,33%. Содержание тяжелых металлов (свинца, кадмия, цинка, меди) - в пределах ПДК (ГОСТ 17.4.3.07-2001). Санитарно-бактериологические и санитарно-паразитологические показатели осадка не превышали допустимых значений. Цеолит имел щелочную реакцию (рН 8,3), высокое содержание фосфора (1,93%) и калия (4,32%).
Отбор почвенных образцов проводили в соответствии с ГОСТ 17.4.3.06-86, 17.4.4.02-84 и 17.4.3.01-83 методом конверта после уборки ярового рапса. В почвенных образцах определяли: содержание органического углерода по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-84), подвижного фосфора (Р2О5) и обменного калия (К2О) - по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91), рНКС1 - электрометрически в соответствии с ГОСТ 26483-85.
В растительных образцах измеряли высоту растений, определяли площадь ассимиляционной (листовой) поверхности методом высечек. Учет величины и структуры урожая проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985). Данные учета урожайности и основных показателей под-
1. Влияние органоминеральных удобрений
на высоту растений ярового рапса
Вариант Высота растений, см
фаза «образование фаза «цветение»
розетки листьев»
1. Контроль 7,3±0,6 38,8±4,9
2. ОСВ, 9 т/га 8,5±0,2 67,9±7,2
3. ОСВ:Ц 0,25 8,7±0,1 69,7±6,7
4. ОСВ:Ц 0,5 9,0±0,2 71,7±6,9
5. ОСВ:Ц 0,75 9,5±0,3 72,8±6,8
6. ОСВ:Ц 9,7±0,6 73,5±6,4
2. Урожайность ярового рапса при использовании удобрений на_ основе ОСВ и цеолита
Вариант Урожайность, ц/га Средняя урожайность, ц/га К контролю
2008 г. 2009 г. 2010 г. +/- %
1 5,6 4,8 3,3 4,6 - -
2 7,9 7,5 5,0 6,8 2,2 47,8
3 8,6 8,1 5,4 7,4 2,8 60,9
4 9,8 9,3 6,0 8,4 3,8 82,6
5 12,0 11,2 7,5 10,2 5,6 121,7
6 11,6 10,9 7,1 9,9 5,3 115,2
НСР05 0,65 0,62 0,78
вергались математической обработке методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985).
Как показали результаты агрохимических исследований, использование органоминеральных удобрений на основе ОСВ и цеолита на выработанных торфяниках практически не влияло на кислотность почвы. Значение рН снизилось с 5,2 на контроле до 5,3 в варианте с чистым осадком. Присутствие в органоминеральных удобрениях цеолита, имеющего щелочную реакцию (рН 8,3), обусловило снижение кислотности до 5,5-5,8. При внесении ОСВ и его смесей с цеолитом выявлено увеличение содержания в почве макроэлементов: подвижного фосфора на 61,5-90,7%, обменного калия - на 18,1-51,9%.
Применение органоминеральных удобрений на основе ОСВ и цеолита способствовало не только улучшению эдафических свойств выработанных торфяников, но и оказало положительное влияние на рост и развитие растений ярового рапса.
В фазе образования розетки листьев удобренные растения на 16,4-32,9% превышали высоту растений на контроле (табл. 1). В фазе цветение преимущество растений опытных вариантов сохранилось, превышение контроля составило 75,0-89,4%. Следует отметить, что при применении органоминеральных удобрений растения ярового рапса не существенно отличались от растений в варианте с чистым осадком.
Наблюдения за динамикой нарастания листовой поверхности растений ярового рапса свидетельствовали о благоприятном действии удобрений на основе ОСВ и цеолита на фотосинтетические показатели.
В фазе образование розетки листьев площадь ассимиляционной поверхности в варианте с ОСВ в среднем за три года составила 11,6 тыс. м2/га, что превысило контроль на 58,9%. В фазе «начало цветения» площадь листьев увеличилась до 17,7 тыс. м2/га (55,3% к контролю), в фазе «созревание» в результате старения и подсы-
хания нижних листьев она снизилась до 16,5 тыс. м2/га (54,2% к контролю).
В варианте ОСВ:Ц 0,25 площадь листовой поверхности в фазе «образование розетки листьев» была на 6,0% выше, чем в варианте с чистым осадком и на 68,5% выше, чем в контроле. В фазе «начало цветения» данный показатель превышал значения в варианте с чистым осадком на 3,4%, в контроле - на 60,5%, в фазе «созревание» соответственно на 3,6 и 59,8%.
При дальнейшем увеличении дозы цеолита площадь листьев также увеличивалась, достигнув максимальных значений в варианте ОСВ:Ц 0,75. В фазе «образования розетки листьев» площадь ассимиляционной поверхности составила 14,9 тыс. м2/га, в фазе «начало цветения» - 23,6 тыс. м2/га, в фазе «созревание» - 22,4 тыс. м2/га, превысив контроль в 2 раза. Несколько ниже значения данного показателя были получены в варианте ОСВ:Ц. Соответственно фазам развития они снизились на 2,0; 4,7 и 9,4%.
Поскольку листовой аппарат служит основным органом ассимиляции, именно он оказывает важнейшее влияние на накопление питательных веществ, необходимых для нормального развития растений, что в конечном итоге сказывается на продуктивности посевов (табл. 2).
В среднем за 3 года наибольшая урожайность семян ярового рапса отмечалась в варианте ОСВ:Ц 0,75 и составила 10,2 ц/га, что превысило контроль на 5,6 ц/га, или 121,7%. При использовании удобрений в соотношениях ОСВ:Ц 0,25; ОСВ:Ц 0,5 и ОСВ:Ц увеличение выхода семян по сравнению с контролем составило 60,9%; 82,6% и 115,2% соответственно.
Таким образом, применение удобрений на основе ОСВ и цеолита способствовало интенсивному увеличению линейных параметров растений и формированию мощного листового аппарата, что отразилось на продуктивности ярового рапса.
Литература
1. Рауэлиаривуни А.С., Васенев И.И., Касатиков В.А., Шабардина Н.П. Оценка последействия обогащенных компо-стов ОСВ на дерново-подзолистых почвах Владимирской Мещеры // Агрохимический вестник, 2013, № 2. - С. 42-44.
2. Куликова А.Х., Захаров Н.Г., Починова Т.В. Применение ОСВ в качестве удобрения в сельском хозяйстве Ульяновской области // Агрохимический вестник, 2010, № 5. - С. 32-35.
3. Тиньгаев А.В. Оценка влияния ОСВ на урожай зерна микробиологическую активность почвы // Агрохимический вестник, 2010, № 4. - С. 38-40.
4. Раскатов В.А., Фокин А.Д., Титова В.И., Раскатов А.В., Касатиков В.А., Постников Д.А. Технологии обращения с отходами (интерактивный курс): Учебное пособие. - М.: Изд-во РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева, 2010 - 112 с.
5. Лурье А.А., Фокин А.Д., Касатиков В.А. Поступление цинка и кадмия в зерновые культуры из почвы, удобренной осадком сточных вод // Агрохимия, 1995, № 11. - С. 80-91.
6. Мерзлая Г.Е., Зябкина Г.А., Нестерович И.А., Фомкина Т.П. Агроэкологическая оценка использования осадка сточных вод // Агрохимия, 1995, № 5. - С. 102-108.
7. Постников А.В., Илларионова Э.С. Использование цеолитов в растениеводстве // Агрохимия, 1990, № 7. - С. 113-125.
