CC BY
26
увеличение микробиологического дыхания почвы по сравнению с черным паром. Следовательно, размещение озимой пшеницы после однолетних трав имеет существенное преимущество перед черным паром с точки зрения активизации биологической активности почвы, а значит и улучшения условий питательного режима, поскольку доступность элементов питания для растений зависит от функционирования микроорганизмов. Полученные нами результаты подтверждаются и другими исследователями. Так, содержание С02 в почвенном воздухе и интенсивность дыхания серой лесной почвы, покрытой растительностью, значительно выше, чем в пару. Причем по мере роста растений различия увеличиваются [2]. На дерново-подзолистых почвах [4] в среднем за вегетационный период под многолетними травами и овсом интенсивность дыхания почвы составляла 2,8 и 2,3, а в пару - 0,8 кг С02/га в час, с ростом корневой системы возрастала и интенсивность дыхания почвы.
Таким образом, при интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы, люпина узколистного и гречихи с внесением полной дозы минеральных удобрений на фоне последействия соломы и сидерата серая лесная почва обладает наибольшей биологической активностью. Размещение озимой пшеницы в севообороте после однолетних трав и внесение минерального удобрения в дозе (NPK)60+N60 способствует на 75-76 % активизации деятельности почвенной микрофлоры.
Литература
1. Гельцер Ю.Г. Показатели биологической активности в почвенных иссле-дованиях//Почвоведение, 1990, № 9.
2. Кудеяров В.Н. и др. Изменение внутрипочвенных потоков азота при внесении азотных удобрений//Агрохи-мия, 1990, № 11.
3. Бурдюгов В.Г., Телюкин В.А. Биологическая активность почвы при разных условиях питания//Агрохимия, 1983, № 4.
4. Макаров Б.Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений//Агрохимия, 1993, № 8.
5. Ананьева Н.Д. и др. Устойчивость микробных сообществ почв при внесении пестицидов//Почвоведение, 1997, № 1.
6. Теппер Е.З. и др. Практикум по микробиологии. - М.: Агропроимиздат, 1987.
7. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. - М.: Колос, 1978.
8. Плохинский И.А. Биометрия. - М.: Изд-во МГУ, 1970.
Минерализация сапропелей в полевых условиях
Т.А. ИВАНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, кандидат технических наук Е.Д. КЕРЕЧАНИНА
Великолукская государственная сельскохозяйственная академия
При внесении органических удобрений в почву неизбежна их минерализация. Научных работ, где проводилась бы количественная оценка потерь органического вещества в процессе минерализации сапропе-лей, недостаточно. Поэтому в 2004 г. в Великолукском районе был заложен опыт по изучению минерализации различных видов сапропелей методом частично изолированных проб. Объектами исследования стали три вида сапропелей, наиболее типичных для Псковской области: I -смешанноводорослевый, с зольностью от 30 до 40 % (оз.Купуйское); II -железистый, с зольностью от 40 до S0 % (оз. Сосновское); III - извест-ковистый, с зольностью от S0 до 70 % (оз. Бор-Лазавское).
Для изучения роли минеральных добавок на процессы трансформации и возможные структурные преобразования органического вещества сапропелей использовали древесные опилки влажностью 60 %, рН 3,S; древесную золу влажностью 40 %, рН 4,S и мелкозернистый песок влажностью 4S % и рН 4,1. Исследовали три варианта смесей каждого вида сапропеля с добавками при их массовом соотношении 9S и S %: 1 вариант - сапропели + древесная зола; 2 - сапропели + древесные опилки; 3 - сапропели + мелкозернистый песок.
Перед началом эксперимента в сапропелях определяли исходные показатели влажности, зольности, химического состава, удельной р-активности, значения которой, как установлено, лежат в пределах фоновых показателей (табл. 1).
Навески (100 г) исходных сапропелей и модифицированных смесей
I. Обводненность, рН и радиоактивность естественных сапропелей
в июле помещали в предварительно взвешенные капроновые капсулы, снабженные пластмассовыми этикетками, зашивали их капроновой нитью и заделывали в пахотный и подпахотный (соответственно на глубину 20 и S0 см) слои почвы на три месяца.
Повторность опытов - четырехкратная. По метеорологическим условиям июль 2004 г. был дождливым и теплым, а август, сентябрь и октябрь - умеренно засушливыми и теплыми.
По истечении намеченного срока капсулы извлекли из почвы, затем в лаборатории их содержимое без потерь переносили на сухой противень, аккуратно счищая кисточкой внутренние стороны капсул. Образцы взвешивали и отбирали среднюю пробу для определения влажности и зольности.
Разница в массе заложенного в почву и извлеченного после опыта органического вещества сапропелей, выраженная в процентах к исходной массе, указывала на его потери в пахотном и подпахотном слоях почвы. Параллельно в образцах, изъятых из капсул, определяли содержание азота.
Известно, что разложение органического вещества протекает по механизму окислительно-гидролитической деструкции и сопровождается обогащением низкомолекулярных фрагментов полярными функциональными группами с последующим переходом органических соединений в почвенный раствор. Конечными продуктами распада могут быть углекислый газ, вода, газообразный аммиак. В результате может создаваться избыток минерального азота в аммонийной или нитратной формах.
Из данных таблицы 2 видно, что при минерализации в пахотном горизонте содержание органического вещества у смешенноводорослево-го сапропеля снизилось по сравне-
Вид сапропеля Влажность, % Влагосодер-жание, кг/кг Зольность, % рН Удельная ß-актив-ность, Ки/кг
1. Смешанно- 93,13 12,21 34,5 7,12 0
водорослевый
II. Железистый 87,90 8,52 50,5 5,10 0,7-10"9
III. Известковистый 76,70 1,89 67,5 7,80 0
Ieiäiöiäea.p65
21.12.2008, 14:46
24
2. Изменения содержания (%) органического вещества и азота при минерализации сапропелей
Вид сапропеля
До минерализации После минерализации
азот в аммонийной форме органическое вещество азот в аммонийной форме органическое вещество
1,8 2,4 1,9
1,6 2,3 1,8
1,5 2,1 1,7
Исходный сапропель (контроль)
65,5 14,0/20,5 19,7/13,5
49,5 8,0/10,0 30,8/23,7
32,5 7,5/14,0 20,4/15,3
Сапропель с древесная зола
65,5 8,0/9,0 22,0/17,4
49,5 5,5/8,0 26,4/22,7
32,5 6,0/10,0 11,6/11,4
Сапропель с древесные опилки
65,5 6,0/22,0 60,9/47,8
49,5 10,0/13,0 45,0/38,3
32,5 3,0/9,5 30,5/22,6
Сапропель с мелкозернистый песок
65,5 13,0/19,5 22,7/17,9
49,5 7,5/13,0 21,1/25,6
32,5 8,0/19,0 11,5/11,5
Примечание. В числителе - пахотный, в знаменателе - подпахотный горизонты.
нию с начальным почти в 3 раза, а у других видов - приблизительно в 2 раза. У модифицированных смесей концентрация органического вещества также снизилась в среднем в 1,2-3 раза по отношению к начальной. Но наиболее интенсивные темпы разрушения органического вещества зафиксированы у смесей на основе смешенноводорослевого сапропеля с древесной золой и мелкозернистым песком.
В подпахотном горизонте процесс разложения органической составляющей сапропелей протекал интенсивнее, чем в пахотном. У исходного смешенноводорослевого сапропеля потери органического вещества возросли почти в S раз, у других видов - более чем в 2 раза по сравнению с начальной концентрацией. У модифицированных смесей концентрация органического вещества по отношению к начальной снизилась в среднем в 2,4 раза, причем наибольшие потери органического вещества наблюдались у смесей, содержащих смешенноводорослевой сапропель.
При минеральзиции исходных сапропелей концентрация азота в аммонийной форме в смешенноводорос-левом сапропеле возросла почти в 8 раз, в других видах - в S раз. В модифицированных смесях концентрация азота в виде 1ХН4+ увеличилась по сравнению с начальной почти в 4 раза. Наиболее интенсивное обогащение азотом (в 7,8 раз) обнаружено у смесей на основе смешенново-дорослевого сапропеля.
В процессе минерализации в под-
1ёТаТбТаеа.р65 25
пахотном горизонте у II и III видов сапропелей содержание азота возросло по сравнению с начальным в среднем в 8 раз, у смешенноводорослевого - почти в II раз, а в модифицированных смесях на их основе - соответственно в 4-9 и 14 раз.
Установлено, что зольность образцов при минерализации в пахотном горизонте увеличилась в среднем на 40 %, а в подпахотном - на S0 % по сравнению с начальной, за исключением зольности известковистого сапропеля и смесей, которая практически не изменилась.
Таким образом, в процессе минерализации в почве наибольшие потери органического вещества происходят у смешенноводорослевого сапропеля. Медленнее минерализуются сапропели с повышенной зольностью и наименьшей влажностью. Наиболее высокой устойчивостью к разложению органического вещества обладает известковистый сапропель, так как его повышенная плотность и слабощелочная реакция среды, ухудшая условия аэрации и газообмена почвы, не способствуют развитию в ней микроорганизмов.
Минеральные добавки, в целом, замедляют интенсивность минерализации сапропелей в пахотном горизонте, а в подпахотном - процесс разрушения органического вещества возрастает, по-видимому, из-за слабокислой реакции среды и насыщенности почвенного раствора органическими и неорганическими соединениями.
Способ биологической рекультивации почв
Изобретатели П.И. Кузнецов, В.В. Мелихов, Т.В.Каренгина, П.В.Швагерус , В.И. Кузнецова и М.В. Мелихова разработали способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами (патент № 2329633). На загрязненный участок одновременно с безотвальным рыхлением на 27-30 см вносят навоз влажностью не менее 60 % (30-40 т/га), а через S-7 дн. - композицию, для приготовления которой сапропель промораживают в отстойниках в зимний период, отводят вымороженную воду, добавляют в сапропелевую массу навоз и незагрязненный грунт. Полученную массу компостируют в течение 1 ^-2 мес., поддерживая влажность 60 % путем добавления водного раствора электроактивированной воды. Измельченные перья птицы, в том числе маховые, которые обычно не используются для переработки и плохо поддаются утилизации, заливают электроактивированной водой, которую добавляют отдельными порциями в течение 30 мин до полного впитывания, после чего смешивают с прокомпостированной композицией в соотношении 1:100 и сразу же вносят на участок из расчета 4S-SS т/га.
Водный раствор нефтеразлага-ющих бактерий ^ос^соссиэ эр. МРЫ вносят не позднее 48 час после внесения композиции. Штамм этих бактерий выращивают на минеральной среде с добавлением 1 % нефтеуглеводородов, идентифицированных на загрязненном участке. Спятся 1^-2 месца обработанный участок пашут с оборотом пласта на глубину 2S-27 см, выравнивают поверхности тяжелыми боронами и высевают однолетние или многолетние травы. Через 4^ недель биодеградация углеводородов нефти достигает 498-42S мг/100 г почвы.
Данный способ позволяет значительно сократить время разложения нефтеуглеводородов. При этом е почва становится рыхлой, не осе- л дает, имеет хорошую аэрацию, хо- д
рошо удерживает влагу. л
и
ф
Адрес разработчиков: 400002, 2 Волгоград, ул. Тимирязева, 9, ГНУ 2
ВНИИОЗ. 2
о о
(О
2S
21.12.2008, 14:46
