CC BY
13
ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ ЭКОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БИОУДОБРЕНИЙ НА ОСНОВЕ ЭФФЛЮЕНТА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЧВ ДЕГРАДИРОВАННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.5.77.996 Бурдин Игорь Анатольевич
руководитель проекта Арбузова Елена Валерьевна ООО«ОКТО» Гусева Татьяна Михайловна
кандидат с/х наук, доцент, ФГБОУ ВО РязГМУМинздрава России имени академика И.П. Павлова
Ильинский Андрей Валерьевич кандидат с/х наук, доцент, Кирейчева Людмила Владимировна доктор технических наук, профессор, ФГБНУ «ВНИИГиМим. А.Н. Костякова»
RATIONALE FOR CREATION OF ECOFUNCTIONAL FERTILIZERS BASED ON EFFLUENT FOR RESTORATION OF SOILS OF DEGRADED AGRICULTURAL LANDS
Burdin Igor
project manager Arbuzova Elena LLC«ОКТО» Guseva Tatyana
candidate of agricultural sciences, associate professor Ryazan state medical University n. I.P. Pavlova
Ilinskiy Andrey
candidate of agricultural sciences, associate professor
Kireycheva Ludmila doctor of technical sciences, professor Federal State Scientific Institution «All-Russian research institute for hydraulic engineering and reclamation
of A.N. Kostyakov»
АННОТАЦИЯ
Эффлюент, полученный методом метангенерации навоза КРС, обладает высокими агрохимическими характеристиками. Использование эффлюента способствует улучшению агрохимических показателей почвы. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности использования эффлюента в качестве основы при разработке экофункциональных биоудобрений для восстановления плодородия и повышения продуктивности почв деградированных сельскохозяйственных земель. ABSTRACT
Effluent obtained by the method of metageneration manure has high agrochemical characteristics. The use of effluent improves the agrochemical parameters of the soil. The obtained results indicate the feasibility of using effluent as a basis for the development of ecofunctional biofertilizers to restore fertility and increase soil productivity of degraded agricultural lands.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, сельскохозяйственные земли, органические отходы, продуктивность, экология, экофункциональное биоудобрение, эффлюент.
Keywords: sod-podzolic soil, agricultural land, organic waste, productivity, ecology, ecofunctional biofertilizer, effluent.
В настоящее время сельскохозяйственная наука ориентирована на разработку агротехнологий, наиболее перспективных для будущего развития сельского хозяйства, так как они должны быть направлены на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, получение экологически безопасной
растениеводческой продукции и восстановление и оздоровление почвенного покрова. Для обеспечения производства качественной отечественной сельскохозяйственной продукции необходимо постоянно улучшать состояние
плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. От плодородия и агрохимического состояния почвы зависит не только продовольственная безопасность страны, но и здоровье человека [10]. Поэтому важнейшая роль отводится разработке новых экологически безопасных удобрений, обеспечивающих многофункциональное положительное воздействие на агроценоз [5, 11].
К нуждающимися в применении органических и минеральных удобрений на территории Рязанской области в первую очередь относятся дерново-
подзолистые почвы, распространенные в её северной и восточной частях и занимающие площадь более 205 тыс.га [1]. Для восстановления плодородия деградированных и техногенно загрязненных почв мелиорированных земель южной части Нечерноземной зоны России, в условиях нехватки органических удобрений, возникает необходимость привлечения
альтернативных ресурсов органических веществ [5, 9, 11]. К данной категории относятся различные отходы, образующиеся в сельскохозяйственном, промышленном производстве, коммунальном хозяйстве [2, 4, 9]. Использование перечисленных ресурсов позволяет также решить важнейшую задачу - утилизацию отходов, загрязняющих окружающую среду [6, 8]. Эффлюент -органическое удобрение, которое производится на основе анаэробно переработанных органических отходов методом метангенерации в ферментерах-метантенках [3].
Цель исследования - оценка возможности использования эффлюента, созданного на основе переработки навоза крупного рогатого скота на биогазовых установках, для улучшения агрохимических характеристик деградированной дерново-подзолистой супесчаной почвы.
Основание проведения работ. Разработка технологии производства эффлюента выполнялась в октябре 2019 года - мае 2020 года ООО «ОКТО» в рамках НИОКР «Разработка состава экологически безопасных биоудобрений на основе переработанных органических отходов в биогазовых установках с использованием микробного комплекса бактерий и минеральных добавок природного происхождения» (номер государственного учета АААА-А19-119091690058-3) [7] по Договору предоставления Гранта «Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» (№13ГС1С7-15/48708 от 27.08.2019 г.).
Объекты и методы исследования. Для производства эффлюента применяли «Биогазовую установку БГУ-100», в качестве субстрата использовали навоз крупного рогатого скота (КРС), в качестве источника анаэробных бактерий -биопрепарат «ЭКОМИК ПРО-В». Химико-аналитические испытания эффлюента выполнены в 2020 году с привлечением аккредитованной испытательной лаборатории ФГБУ ГЦАС «Свердловский», с использованием стандартных методик определения агрохимических
характеристик. Оценка значений агрохимических показателей эффлюента выполнена в соответствии с ГОСТ 33380-2015.
Для постановки вегетационного опыта по изучению влияния эффлюента на изменение агрохимических характеристик была использована дерново-подзолистая супесчаная почва, отобранная в мае 2020 года на стационарном участке (пашня близ д. Казарь Рязанского района Рязанской области). Варианты закладки и выполнения вегетационного эксперимента: 1) почва без внесения удобрений и мелиорантов (контроль); 2) почва с внесением эффлюента в дозе по азоту 120 кг/га. По завершении вегетационного опыта в почве были определены: кислотность (солевая и гидролитическая), содержание органического вещества, валовых форм фосфора и калия, общего азота, а также содержание подвижных форм фосфора и калия. Химико-аналитические исследования образцов дерново-подзолистой супесчаной почвы выполнены с привлечением аккредитованной испытательной лаборатории по агрохимическому обслуживанию
сельскохозяйственного производства ФГБУ «Станция агрохимической службы «Рязанская» с использованием стандартных методик определения агрохимических характеристик.
Результаты. В рамках поставленной цели, на «Биогазовой установке БГУ-100» изготовлены опытные образцы эффлюента с применением предварительной обработки субстрата механическими и гидродинамическими средствами и использованием комплексов анаэробных бактерий. Сбраживаемый субстрат - навоз крупного рогатого скота влажностью 92% с вкраплениями соломы, для анаэробного разложения которого применяли штаммы Bacillus spp., Lactobacillus spp., Streptomyces spp. с высокой ферментативной активностью и титром клеток продуцентов 109-1011.
Технология производства эффлюента включала следующие этапы: предварительная обработка субстрата механическими и гидродинамическими средствами; анаэробное сбраживание навоза КРС в биогазовой установке с использованием препаратов на основе анаэробных бактерий; проведение количественного химического анализа эффлюента, полученного в ходе анаэробного сбраживания.
В результате переработки навоза крупного рогатого скота в процессе анаэробного сбраживания в течение активного периода генерации биогаза (21 день) произведен эффлюент влажностью 96%, характеристика которого приведена в таблице 1.
Таблица 1
Определяемый компонент Единица измерения Результат измерения Погрешность Методика определения
кислотность, рН Ед.рН 7,5 0,1 ГОСТ 27979-88
массовая доля сухого вещества % 3,8 0,4 ГОСТ 26713-85
массовая доля фосфора в пересчете на Р2О5 г/л 1,45 0,14 ГОСТ 26717-85
массовая доля калия в пересчете на К2О г/л 1,23 0,14 ГОСТ 26718-85
массовая доля азота общего г/л 2,56 0,28 ГОСТ 26715-85
массовая доля водорастворимых гуминовых кислот г/л 3,85 0,54 ТУ-494К-А009-001-99
массовая доля гуминовых кислот (общий выход) г/л 4,32 0,61 ГОСТ 9517-94
Анализ результатов химико-аналитических исследований, представленных в таблице 1 и их сопоставление с параметрами ГОСТ 33380-2015 показали, что по агрохимическим показателям (содержанию питательных веществ и активности водородных ионов) эффлюент, произведенный из навоза крупного рогатого скота, удовлетворяет требованиям стандарта.
С целью изучения возможности использования эффлюента, полученного анаэробной переработкой навоза КРС, для улучшения агрохимических характеристик деградированной дерново-
подзолистой супесчаной почвы Рязанской области в 2020 году был поставлен и проведен вегетационный опыт, в качестве тестовой культуры использовались однолетние травы (овес на зеленую массу). Доза внесения жидких видов эффлюента под однолетние травы установлена с учетом рекомендаций, изложенных с ГОСТ 33380-2015, и составляет 120 по общему азоту кг/га.
В таблице 2 представлены основные характеристики дерново-подзолистой супесчаной почвы до и после проведения вегетационного опыта.
Таблица 2
Изменение агрохимических характеристик дерново-подзолистой супесчаной почвы при
Определяемый компонент Единица измерения Результаты измерения Метод испытаний
контроль эффлюент
кислотность, рН(КС1) Ед.рН 6,1 6,2 ГОСТ 26483
гидролитическая кислотность ммоль/100 г 1,03 0,99 ГОСТ 26212
органическое вещество % 1,85 2,09 ГОСТ 26213
валовый фосфор % 0,07 0,08 ГОСТ 26261
валовый калий % 0,94 1,08 ГОСТ 26261
общий азот % 0,07 0,08 ГОСТ 26107
подвижный фосфор мг/кг 140 146 ГОСТ Р 54650
подвижный калий мг/кг 85 88 ГОСТ Р 54650
Анализ результатов химико-аналитических исследований дерново-подзолистой супесчаной почвы, представленных в таблице 2, показал, что внесение эффлюента благоприятно сказалось на агрохимических свойствах почвы. Применение мелиоранта позволило снизить гидролитическую кислотность на 0,04 ммоль/100 г, содержание органического вещества увеличилось на 0,24%, содержание валового фосфора возросло на 0,01%, валового калия - на 0,14%, общего азота - на 0,01%. В опыте также наблюдается увеличение содержания в почве подвижных форм фосфора и калия: на 6 мг/кг и 3 мг/кг соответственно.
Выводы. Внесение в почву эффлюента привело к изменению агрохимических показателей почвы: сдвигу рН в нейтральную сторону,
увеличению содержания органического вещества и улучшению её питательных характеристик. Полученные в ходе экспериментальных исследований результаты свидетельствуют о целесообразности использования эффлюента в качестве основы при разработке экофункциональных биоудобрений для восстановления плодородия и повышения продуктивности почв деградированных сельскохозяйственных земель.
Список литературы
1. Адаптивно-ландшафтная система земледелия Рязанской области - Модель XXI столетия. / Под ред. С.Я. Полянского. - Рязань: Рязанский НИПТИ АПК, 2000. - 183 с.
2. Виноградов Д.В., Ильинский А.В., Данчеев Д.В. Экология агрэкосистем. - Рязань: ИП Жуков В.Ю., 2020. - 256 с.
3. ГОСТ 33380-2015 Удобрения органические. Эффлюент. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2016. - 15 с.
4. Ильинский А.В., Евсенкин К.Н., Нефедов А.В. Обоснование экологически безопасного использования осадков сточных вод канализационных очистных сооружений жилищно-коммунального хозяйства // Агрохимический вестник. - 2020. - №1. - С. 60-64.
5. Кирейчева Л.В. Яшин В.М. Эффективность применения органоминеральных удобрений на основе сапропеля // Агрохимический вестник. -2015. - Т.2. - № 2. - С. 37-38.
6. Нековаль С.Н., Беляева А.В., Маскаленко О.А., Чурикова А.К., Лукина А.Е., Горло В.Е. Перспективы производства органической продукции в России // Агрохимический вестник. -№ 5. - 2019. - С.77-82.
7. НИОКТР «Разработка состава экологически безопасных биоудобрений на основе переработанных органических отходов в
биогазовых установках с использованием микробного комплекса бактерий и минеральных добавок природного происхождения» - номер государственного учета АААА-А19-119091690058-3, ЕГИСУ РОСРИД,
https://www.rosrid.ru/nioktr/MSHJPF4RWTGD9BI8 2КЬОРБ81
8. Просянников Е.В. Агрохимические аспекты устойчивого земледелия // Агрохимический вестник. - № 5. - 2019. - С. 13-17.
9. Сычев В.Г., Мерзлая Г.Е., Петрова Г.В., Филиппова А.В., Попов В.И., Мищенко В.Н. Эколого-агрохимические свойства и эффективность верми- и биокомпостов. - М.: ВНИИА, 2007. - 276 с.
10. Черников В.А., Алексахин Р.М., Голубев А.В. и др. Агроэкология. - М.: Колос, 2000. - 536 с.
11. Яшин В.М., Кирейчева Л.В., Перегудов С.В. и др. Повышение плодородия деградированных и малопродуктивных почв путем использования удобрительно-мелиорирующих смесей // Мелиорация и водное хозяйство. - 2014. -№ 5-6. - С. 26-31.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СОРТОВ НУТА В РАЗНЫХ ПОЧВЕННО-_КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ_
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.5.77.989 Барбарян Ашхен Артаваздовна,
кандидат с/х. наук, научный сотрудник Матевосян Лусине Гагиковна, кандидат с/х. наук, научный сотрудник Шабоян Гаяне Геворговна, научный сотрудник Казарян Роланд Гайкович, кандидат с/х. наук, научный сотрудник Алиханян Нарине Арсеновна научный сотрудник Научный Центр Земледелия Республики Армения
ECOLOGICAL TESTS OF CHICKPEA VARIETIES IN DIFFERENT SOIL AND CLIMATIC CONDITIONS OF THE REPUBLIC OF ARMENIA
Barbaryan Ashxen
Candidate of Science, Researcher Matevosyan Lusine Candidate of Science, Researcher Shaboyan Gayane Researcher Ghazaryan Roland Candidate of Science, Researcher Alichanyan Narine Researcher
Scientific Center Of Agriculture Of The Republic Of Armenia
Исследование выполнено при финансовой поддержке Государственного комитета по науке МОН РА в рамках научного проекта №18T-4B312
АННОТАЦИЯ
Зернобобовые культуры являются источником растительного белка и важным компонентом пищи человека, недостаток которого отрицательно сказывается на физиологическом и функциональном развитии организма человека.
Нут является наиболее распространенным видом зернобобовых культур.
