CC BY
44
102
Аграрный вестник Урала
№ 12 (66), 2009 г.
Экология
год по 4 лесхозам области (табл. 3).
Данные, приведённые в таблице 3, позволяют констатировать достаточно высокий потенциал подсочки в Нижегородской области при использовании стимуляторов выхода живицы и совершенствовании технологии подсочного производства.
Наиболее приемлемым подходом к восстановлению подсочки можно считать создание арендных предприятий. Примером могут служить данные об объёмах заготовки живицы и выработке рабочих-вздымщиков в 1998 году (табл. 4).
В настоящее время для арендаторов в Нижегородской области разработаны подсочки сосновых насаждений на 10-15 лет. Однако учитывая возможность длительной подсочки и необходимость рационального освое-
1. Коростелев А. С., Залесов С. В я, 1999. 299 с.
2. Коростелев А. С., Залесов С. В лесотехн. ун-т, 2004. 387 с.
ния возможных для подсочки древо-стоев, срок аренды целесообразно увеличить до 49 лет.
Развитие арендных отношений по
заготовке живицы позволит возродить подсочное производство и тем самым снизить объёмы заготовки древесины в насаждениях, не охваченных подсочкой.
Таблица 4
Основные показатели подсочного производства в арендных предприятиях Нижегородской области за 1998 г.
Арендное предприятие Площадь насаждений в подсочке, га Bыход живицы с карры, г Bыход живицы с 1 га сосняков, кг Заготов- лено живицы, т Дневная выработка, кг Сезонная выработка, кг
Oргсинтез 5G6G 82G 168,G 85G,G 6G,G 672G
Oргхим 184G 7G9 121,7 223,9 52,1 5835
Борский On XЛX 2G86 975 93,4 195,G 68,G 7616
Мухтоловский XЛX 77G 1G66 228,8 175,1 54,G 6G48
По Нижегородской области 9756 841 148,1 1445,G 57,G 66G8
Литература
Годовалов Г. А. Подсочка леса : уч. пособ. Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. акад-Годовалов Г. А. Недревесная продукция леса : уч-к. Екатеринбург : Урал. гос.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ
ПОЧВАХ ПРЕДУРАЛЬЯ
М.Т. ВАСБИЕВА,
Пермский НИИСХ
Ключевые слова: органические удобрения, осадок сточных вод, отходы угольной промышленности, содержание гумуса, подвижный фосфор, обменный калий, кислотность почвы, тяжёлые металлы, продуктивность пашни.
В Пермском крае актуальна проблема рационального и эффективного использования осадка сточных вод (ОСВ) и отходов добывающей угольной промышленности, которые занимают значительные площади и создают угрозу для окружающей среды.
Одним из направлений утилизации ОСВ и углеотходов является их использование в качестве нетрадиционных органических удобрений в сельском хозяйстве. Углеотходы и ОСВ содержат значительное количество органического вещества, азот, фосфор, калий, микроэлементы, необходимые для питания растений. Это позволит улучшить основные показатели плодородия почвы и повысить урожайность сельскохозяйственных культур [1-4]. Но эффективности углеотходов и ОСВ трудно давать общую оценку, как, например, минеральным удобрениям, так как они не сбалансированы по составу и часто содержат токсичные вещества. Систематическое внесение ОСВ может привести к накоплению тяжёлых металлов в почве и загрязнению ими сельскохозяйственной продукции[1, 2].
Цель исследований
Изучение возможного использова-
ния осадка сточных вод и углеотходов в качестве нетрадиционных органических удобрений на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Пермского края.
Методика исследований
Исследования проводятся на базе многолетнего полевого опыта, заложенного на опытном поле Пермского НИИСХ в 1986 году. Почва опытного участка -дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 2,2%, Р205 - 154, К20 -170 мг/кг, с рНсол 4,8, гидролитической кислотностью 3,7, суммой поглощённых оснований 18,1 мг-экв./100 г, степенью насыщенности основаниями 83%.
Влияние ОСВ изучается при систематическом внесении раз в ротацию севооборота в чистом пару (в 1986, 1993, 2001 годах) и в последействии (внесены в 1986 году). Углеотходы были внесены в почву в 1986 году. Влияние ОСВ и углеотходов изучалось на фоне минеральных удобрений и без внесения минеральных удобрений. Повторность в опыте - трёхкратная, расположение делянок - систематическое. Наблюдения проводятся в семипольном севообороте со следую-
614532, Пермская обл., Пермский р-н, с. Лобаново, ул. Культуры, 12; тел. З (3422) 97-52-40
щим чередованием культур: чистыи пар
- озимая рожь - яровая пшеница + клевер - клевер 1 г.п. - клевер 2 г.п. - ячмень
- овёс. Осадок сточных вод предоставлен очистными сооружениями г. Перми. Углеотходы взяты с Кизеловского угольного бассеИна (Коспашская шахта). Агрохимические показатели осадков сточных вод и углеотходов, применяемые в качестве органических удобрении, соответствуют требованиям ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 (табл. 1, 2).
Результаты исследований Применение ОСВ и углеотходов способствовало увеличению содержания гумуса в почве (табл. 3). Разовое внесение углеотходов 6 т/га (1986 год) позволило повысить содержание гумуса в слое 0-20 см по сравнению с контролем на 7%. Систематическое внесение ОСВ в течение 28 лет в дозе 40 т/га увеличило содержание гумуса в слое 0-20 см на 5%. В вариантах, где ОСВ изучали
Organic fertilizers, a deposit of sewage, waste coal industry, the maintenance humus, mobile phosphorus, exchange potassium, acidity of soil, heavy metal, efficiency of an arable land.
№ 12 (66), 2009 г.
Аграрный вестник Урала
103
в последействии, содержание гумуса к роля. При использовании нетрадицион-
2006 году сохранилось на уровне конт- ных органических удобрений отмечено
Таблица 1
Агрохимическая характеристика ОСВ и углеотходов
Наименование по к агате л л ОСВ Угле- отходы
1936 г. 1993 г. 2000 г. 1986 г.
Органическое вещество, % на сухое в ещеотво 12 40 02 9
М.-л„. % на сухое вещество 0.7 0,5 1.3 0.5
Рсвц. 44 на сухое вещество 1.0 4,6 2,8 0.1
44 на сухое вещество 0.4 0,5 0.6 1.1
В л аж ность, % 42 64 83 9.0
рНоол 0.7 6,9 2.6
Таблица 2
Содержание тяжёлых металлов в ОСВ, мг/кг
ТМ 1986 г. 1993 г. 2000 г. Нормативы РФ по группам (ГОСТ Р 17.4.3.07-2001)
1 2
РЬ 50 67 12 250 500
Тп н.д. 61 481 1750 3500
Си н.д. 134 407 750 1500
С(і 27 28 12 15 30
Таблица 3
Влияние ОСВ и углеотходов на агрохимические свойства дерновомелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы (0-20, 20-40 см)
Пока га тел и Ед. Годы
И ЇМ . 1976 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1997 1998
Заготовлено живицы т 4926 4230 3913 3360 2380 848 743 1420 1448
Площадь насаждений в подсочке га 33132 нет дан- нык 20400 нет дан- нык 16200 8150 4579 9058 9756
Вы код живицы с га кг 1 48 190 192 196 147 104 163 97 ,9 101,7
Вы код живицы с кэрры г 888 1241 1185 1246 1010 720 901 881 841
Численность рабочик:
вгдымщиков чел. 777 нет дан- нык 463 нет дэн- нык 325 163 140 204 222
сборщиков чел. 381 нет дан- нык 211 нет дан- нык 145 88 56 98 115
Выработка вздымщикэ:
дневная кг 73 777,7 76 І 72,4 65,9 56,5 56,3 68 57
сезонная кг 7410 8450 8451 8224 7320 5202 5580 6955 6508
Себестоимость 1 т живицы тыс. руб. 0,72 0,84 2,02 нет дан- нык 195,0 800,0 1670 3,13 3,33
* - ОСВ вносили в 1986, 1993 и 2000 гг., ** - ОСВ и углеотходы внесены в 1986 г.
Таблица 4
Содержание кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в дерновомелкоподзолистой почве, мг/кг (0-20, 20-40 см)
С(і Си гп
Варианты 0- 20- 0- 20- 0- 20-
20 40 20 40 20 40
1. Контрол ь (бег уд об рений) 0,7 1.4 25,5 18,9 24,8 16,1
2. ОСВ 40 тУга" 1.2 1.6 35,9 53,5 31,8 33,5
3. ОС В 40 тУга" 1.8 1.0 39,5 38,9 34,0 34,3
4. ОСВ 60 тУга" 2,1 2,3 37,5 38,7 33,3 34,9
5. Углеотходы 0 т/га" 1.2 1.1 20,5 18,8 24,0 20,4
6. ОС В 60 тУга + углеотходы 6 тУга” 1.9 2,1 31,5 29,3 30,1 26,3
7. МбсРщКеп— фон 0,9 1.5 25,4 21,5 24,9 22,9
8. Ф он + ОС В 40 т/га" 2,6 1.8 33,8 31,1 32,6 30,9
9. Ф он + ОС В 40 т/га" 1.9 2,4 40,0 39,8 37,3 36,1
10. Фон + ОСВ 60 т/га" 2,2 1,6 42,7 31,7 33,8 31,5
11. Ф он + углеотходы 6 т/га'” 1.2 1.1 24,3 34,6 25,2 23,7
12. Ф он + ОСВ 60 т/га + углеотходы 0 т/га" 2,0 1.4 35,1 34,6 29,7 29,3
НСРщ 0,3 0,4 2,8 7.3 3,3 4,1
ПДК 1.0 66,0 110,0
Экология
накопление подвижных форм фосфора и калия. В контроле содержание фосфора в слое почвы 0-20 см составило 154 мг/кг и калия - 126 мг/кг. При систематическом внесении ОСВ содержание фосфора в почве увеличилось на 54 и калия
- на 43 мг/кг, при внесении углеотходов
- на 81 и 57 мг/кг соответственно. Создание фона минеральных удобрений повысило действие органических удобрений на гумусный, калийный и фосфорный режимы почв. Использование отходов угольной промышленности привело к достоверному снижению гидролитической кислотности (с 3,6 до 3,0 мг-экв./100 г).
Вместе с ОСВ и углеотходами в почву неизбежно попадают тяжёлые металлы, в том числе цинк, кадмий и медь. Цинк и кадмий относятся к элементам I класса опасности, медь - II класса опасности. Для того чтобы оценить безопасность использования ОСВ и углеотходов в качестве удобрений, были проведены исследования по содержанию кислоторастворимых форм кадмия, цинка и меди в почве (табл. 4).
Предельно допустимая концентрация (ПДК) кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в почве не разработана, поэтому для сравнения данных используются ориентировочно допустимая концентрации (ОДК) валовых форм кадмия, меди и цинка в почве в зависимости от группы почв. ОДК кадмия на кислых суглинистых и глинистых почвах с рНсол<5,5 составляет 1,0 мг/кг, ОДК меди
- 66,0 мг/кг и ОДК цинка - 110,0 мг/кг.
Содержание кадмия увеличилось в слое 0-20 см от 0,2 до 1,9 мг/кг. Самое высокое накопление по кадмию отмечено в вариантах с ОСВ на фоне минеральных удобрений. Содержание кадмия в контроле в слое почвы 20-40 см составило 1,4 мг/кг, что превышает ОДК. Такое накопление кадмия можно объяснить наличием высокого содержания кадмия в подстилающих породах или техногенным (атмосферным) загрязнением почв, что требует дополнительных исследований. По кадмию превышение ОДК происходит во всех вариантах. Содержание меди в слое 0-20 см увеличилось от 1,0 до 17,2 мг/кг, цинка - от 0,4 до 12,5 мг/кг. Превышение ОДК не происходит. Наблюдается снижение кислоторастворимых форм ТМ при применении углеотходов.
При совместном внесении углеотходов 6 т/га с ОСВ 60 т/га произошло достоверное снижение содержания меди на 6,0-9,3, цинка - на 3,2-8,7 и кадмия - на 0.2 мг/кг по сравнению с применением одного ОСВ 60 т/га. Аналогичная ситуация прослеживается на фоне минеральных удобрений. Углеотходы по своему химическому составу можно отнести к природным сорбентам, которые увеличивают обменную ёмкость почвы. Размещённые в отвалах породы представлены смесью пород угленосной толщи: песчаников, аргиллитов, алевролитов, углистых сланцев, известняков
104
Аграрный вестник Урала
№ 12 (66), 2009 г.
Экология
рении положительно повлияло на плодородие почвы (улучшаются гумусныИ, фосфорныИ и калиИныИ режимы почв). Однократное внесение ОСВ и углеотхо-дов оказывало положительное деИствие на продуктивность культур в течение длительного времени. Внесение осадка сточных вод привело к накоплению в
почве кислоторастворимых форм кадмия, меди и цинка. По кадмию отмечено превышение ОДК. Применение углеот-ходов способствовало снижению содержания кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в почве. Углеотходы деИ-ствовали как природныИ сорбент загрязняющих веществ.
Таблица 5
ДеИствие осадка сточных вод и углеотходов на продуктивность пашни по ротациям севооборота, тыс. к.ед. на 1 га в год
и каменного угля. Соотношение перечисленных выше типов пород зависит от горногеологических и горнотехнических условиИ каждоИ конкретноИ шахты. В целом в угленосноИ толще Кизеловского угольного бассеИна преобладают песчаники (60%), алевролиты (24%), аргиллиты (10%) и их переслаивания (6%) [5].
КорреляционныИ анализ между содержанием ТМ и агрохимическими своИ-ствами почвы показал, что взаимосвязь отсутствует или слабо выражена.
При однократном внесении углеотходов в 1986 году без применения минеральных удобрениИ происходило постепенное увеличение продуктивности пашни по ротациям севооборота от 3 до 36%
(табл. 5). Продуктивность пашни при систематическом внесении ОСВ в дозе 40 т/га и при изучении влияния в последеИ-ствии существенно не отличается и в среднем за три ротации увеличилась на 31-40% к контролю и на 9-13% - к фону.
Выводы
Отходы угольноИ промышленности и осадок сточных вод могут применяться в сельском хозяИстве в качестве органических удобрениИ. Использование нетрадиционных органических удоб-
Литература
1. Стратегия использования осадков сточных вод и компостов на их основе в агрикультуре / под ред. Н. 3. Милащенко ; ВИУА. М. : Агроконсалт, 2002. 140 с.
2. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения: уч. пособ. / Е. П. Пахненко. М. : БИНОМ. Лаборатория знаниИ, 2007. 311 с.
3. Горохова Н. Г. Влияние углеотходов на плодородие дерново-подзолистых почв и урожаИность сельскохозяИствен-ных культур : автореф. ... канд. с.-х. наук. М., 1983. 18 с.
4. Просянников В. И. Эффективность применения окисленных углеИ в качестве удобрения сельскохозяИственных культур в лесостепноИ зоне КемеровскоИ области : автореф. ... канд. с.-х. наук. Барнаул, 2007. 19 с.
5. Красавин А. П., Сафин Р. Т. Экологическая реабилитация углепромышленных территориИ Кизеловского бассеИна в связи с закрытием шахт. Пермь : ИПК «Звезда», 2005. 287 с.
Варианты 19861992 гг. 19931999 гг. 20002006 гг. В среднем за 3 ротации
1. Контроль (без удобрениИ) 1,91 1,90 2,28 2,03
2. ОСВ 40 т/га* 2,48 2,36 3,16 2,67
3. ОСВ 40 т/га** - 2,36 3,31 2,84
4. ОСВ 60 т/га** - 2,36 3,32 2,84
5. Углеотходы 6 т/га** 1,96 2,50 3,10 2,52
6. ОСВ 60 т/га + углеотходы 6 т/га** 2,79 2,34 3,05 2,73
7. М60Р60К60 — фон 2,92 2,14 3,45 2,84
8. Фон + ОСВ 40 т/га* 3,5 2,43 3,69 3,21
9. Фон + ОСВ 40 т/га** - 2,57 3,64 3,11
10. Фон + ОСВ 60 т/га** - 2,37 3,49 2,93
11. Фон + углеотходы 6 т/га** 2,46 2,44 3,85 2,92
12. Фон + ОСВ 60 т/га + углеотходы 6 т/га** 3,41 2,57 3,72 3,23
НСР05 - 0,30 0,39
СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНАХ ЛИСТВЕННИЦЫ СУКАЧЕВА ^АЯ/Х ЗиКАС1ЕШ йУЬ.) В УСЛОВИЯХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (СТЕРЛИТАМАКСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ
ЦЕНТР, ПРЕДУРАЛЬЕ)
р.х. ГИНИЯТУЛЛИН,
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт биологии УНЦ РАН
Ключевые слова: лиственница Сукачева, относительное жизненное состояние, тяжёлые металлы, Стерлитамакский промышленный центр.
ОсновноИ источник поступления тяжёлых металлов в окружающую среду -техногенныИ, связанныИ с интенсивным развитием современноИ промышленности: металлургическоИ, химическоИ, энергетическоИ [2]. Загрязнение воздуха происходит при сжигании угля и других горючих ископаемых, а также вызвано выбросами промышленных предприятиИ.
Цель и методика исследований
Цель работы - определение содержания металлов в надземных органах лиственницы Сукачева в условиях промышленного загрязнения.
Исследовательская территория входит в Уршакско-БельскиИ раИон Чер-масанско-Ашкадарского округа южно-лесостепноИ подзоны провинции Высокого Заволжья лесостепноИ зоны стра-
450054, Республика Башкортостан, г. Уфа, пр. Октября, 69;
тел. 8 (3472) 35-62-47
ны Русской равнины. Климат района характеризуется континентальностью и недостаточным увлажнением.
Преобладают ветра южного, юго-западного и северного направлений. Процент дней со штилями в среднем составляет 17-19 с максимумами в декабре -■марте и августе. Средняя годовая скорость ветра составляет 3,2-4,3 м/с [3].
В районе исследований преобладают чернозёмы типичные (34,1%) и выщелоченные (26,7%).
Стерлитамакский промышленный центр отличается высоким уровнем загрязнения. Химические предприятия г. Стерлитамака сосредоточены в северной части города: АО «Сода», АО «Каустик», АО «Каучук» и Стерлитамакский
Sukachev larch, relative vital condition, heavy metals, Sterlitamak industrial centre.
