CC BY
12Разработка новых стандартных образцов состава на основе природной почвы, содержащих подвижные формы тяжелых металлов, типичных для загрязнения сельскохозяйственных земель, в концентрациях, превышающих фоновый уровень, а также прогнозных моделей СО на естественной матрице из зон техногенного загрязнения, является своевременным и необходимым условием обеспечения контроля качества измерений содержания тяжелых металлов в почвах в лабораториях АПК.
Литература
1. ГОСТ Р 50686-94 «Почвы. Определение подвижных соединений цинка по методу Крупского и Александровой в модификации ЦИ-НАО». 2. ГОСТ Р 50682-94 «Почвы. Определение подвижных соединений марганца по методу Пейве и Ринькиса в модификации ЦИ-НАО». 3. ГОСТ Р 50683-94 «Почвы. Определение подвижных соединений меди и кобальта по методу Крупского и Александровой в модификации ЦПНАО». 4. ГОСТ Р 50684-94 «Почвы. Определение подвижных соединений меди по методу Пейве и Ринькиса в модификации ЦПНАО». 5. ГОСТР 50685-94 «Почвы. Определение подвижных соединений марганца по методу Крупского и Александровой в модификации ЦПНАО». 6. РД 52.18.191-89 «Методика выполнения измерении массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом». 7. РД 52.18.289-90 «Методика выполнения измерений массовой доли подвижных форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия, кобальта, хрома, марганца) в пробах почвы атомно-абсорбционным анализом». 8. ПНД Ф 16.1:2.2:2.3:3.3602 (издание 2011г.) «Методика измерений валового содержания кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка в почвах, донных отложениях, осадках сточных вод и отходах методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии». 9. ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3.63-09 (изд.2014) «Методика измерений массовой доли ванадия, кадмия, кобальта, марганца, меди, мышьяка, никеля, ртути, свинца, хрома и цинка в пробах почв, грунтов, донных отложений.
осадков сточных вод атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционных спектрометров модификаций МГА-915, МГА-915М, МГА-915 МД». 10. ПНД Ф 16.1.40-03 «Методика выполнения измерений содержания кадмия, свинца, меди и цинка в почве методом инверсионной вольт-амперометрии». 11. ПНД Ф 16.1:2:2:2:3.48-06 «Количественный химический анализ проб почв, тепличных грунтов, илов, донных отложений, сапропелей, твердых отходов. Методика выполнения измерений массовых концентраций цинка, кадмия, свинца, меди, марганца, мышьяка, ртути методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА». 12. ПНД Ф 16.1:2:2.3:3.50-08 «Методика выполнения измерений массовых долей подвижных форм металлов (цинка, меди, никеля, марганца, свинца, кадмия, хрома, железа, алюминия, титана, кобальта, мышьяка, ванадия) в почвах, отходах, компостах, кеках, осадках сточных вод атомно-эмиссионным методом с атомизацией в индуктивно-связанной аргоновой плазме». 13. ПНД Ф 16.1:2:2.2:3.68-10 «Методика измерений массовой доли марганца в пробах почв, грунтов, донных отложений, илов, отходов производства и потребления фотометрическим методом с персульфатом аммония». 14. ПНД Ф16.1.9-98 «Определение массовой доли кислоторастворимых, водорастворимых и подвижных форм металлов (хром, ртуть, марганец, кобальт, никель, медь, свинец, цинк) в пробах почвы рентгенофлуоресцентным методом на анализаторе рентгенофлуорес-центном энергодисперсионном ПРИЗМА-ЭКО». 15. ПНД Ф 16.1:2:2.2:2.3.78-2013 «Методика измерений массовой доли подвижных форм металлов: меди, цинка, свинца, кадмия, марганца, никеля, кобальта, хрома в пробах почв, грунтов, донных отложений, осадков сточных вод методом пламенной атомно-абсорбционной спектрометрии». 16. ФР.1.31.2012.13573 «Методика измерений массовых долей токсичных металлов в пробах почв атомно-абсорбционным методом», ОАО «Союзцветметавтоматика», Свидетельство об аттестации № 222.0195/01.00258/2012. 17. М-МВИ 80-2008 «Методика выполнения измерений массовой доли элементов в пробах почв, грунтов и донных отложениях методами атомно-эмиссионной спектрометрии». - Санкт-Петербург, 2008. 18. ГН 2.1.7.2041-06 (с изменениями на 26.06.2017 г.) «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве». 19. ГН 2.1.7.2511-09 «Ориентировочные допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве».
PROBLEMS IN TOE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF REFERENCE SOIL SAMPLES CONTAMINATED WITH
HEAVY METALS
<7.1. Stupakova, K.G. Pankratova, EE Iguat'eva, V.I. Shcltelokov, T.I. Shchiptitsova, D.K Mitrofanov Pryanishnikov All-Riissian Research Institute ofAgrocliemistry uL Pryanishnikova 31 A, Moscow, 127550 Russia E-mail: vniia(aMst.ru
Content of heavy metals in the soil is one of the essential parameters controlled in soil ecological monitoring. Need is substantiated for the development of new reference samples of composition on the matrix of natural soil containing mobile heavy metals typical for polluted agricultural lands in concentrations exceeding the background level with a view to ensuring the measuring quality control in agro-chemical laboratories determining the content of heavy metals in soils.
Keywords: reference soil sample, heavy metals in soils, measuring methods, MPC and PPC of metals in soils, sanitary-hygienic norms. УДК 631.95:628.381.1
ВЛИЯНИЕ ОСАДКА ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД, ИЗВЕСТКОВАНИЯ
И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ ТОРФОГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ РЖИ И ЕЕ МАКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
В.А. Касатиков, д.с-х.н., Т.Ю. Анисимова, к.с.-х.н., Н.П. Шабардина, ВНИИОУ, [email protected]; В.А. Раскатов, к.б.н, РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева, raskatovv(alistru
Представлены результаты мелкоделяночного и микрополевого опытов по изучению влияния последействия осадка городских сточных вод, известкования и тор-фогуминового удобрения на урожайность и макроэле-ментный состав озимой ржи.
Ключевые слова: осадок сточных вод, известкование, торфогуминовое удобрение, урожайность, озимая рожь.
Осадки сточных вод (ОСВ) и бытовые органические отходы являются одними из основных отходов производственной деятельности человека. Ежегодная масса производимых ОСВ при влажности 75% составляет 12,8 млн т. Утилизация осадков сточных вод - решаемая
проблема. Использование ОСВ на удобрение в исходном состоянии или в составе компоста - один из приемов его утилизации [1-2].
Существует ряд других направлений использования осадков сточных вод, в том числе для производства органических удобрений на их основе, способствующих решению экологической проблемы.
ОСВ и удобрения на их основе, благодаря высокому содержанию органического вещества, улучшают плодородие почвы и её агрофизические свойства и повышают урожай сельскохозяйственных культур. Внесение ОСВ и компостов на их основе в почву влияет: на агрохимические свойства почв, увеличение запасов органи-
ческого вещества, усиление нитрификации в пахотном слое, возрастание биологической активности почвы, увеличение количества целлюлозоразлагающих бактерий и уменьшение доли плесневых грибов. Особенно отчетливо почвоулучшающие свойства данных органических удобрений проявляются на песчаных, супесчаных и малоплодородных деградированных почвах [3-5].
Цель наших исследований - изучить последействие осадка городских сточных вод, известкования и торфо-гуминового удобрения на урожайность и макроэле-ментный состав озимой ржи.
Методика. Исследования проводили в мелкоделяноч-ном и микрополевом опытах, заложенных на опытном поле ВНИИОУ. Почва участков дерново-подзолистая супесчаная, развитая на флювиогляционной супеси, подстилаемой моренным суглинком. Площадь делянки мел-коделяночного опыта 3 м2. Микрополевой опыт заложен в сосудах без дна (с1 = 20 см), вкопанных на делянках мелкоделяночного опыта с длительным применением различных доз осадка городских сточных вод (360-1440 т/га в сумме за годы исследований) в сочетании с различными уровнями известкования (3-6 т/га). Торфогу-миновое удобрение (ТГУ), получено методом щелочной обработки 0,1 н. КОН диспергированного торфа. Далее рН среды доводили до нейтральной реакции добавлением 1н. Н250|. Агрохимическая характеристика ТГУ: влажность - 78,9 %; Ч,г„„. - 1,54; Р205 - 0,37; К20 - 2,91 (на сухое в-во), Собщ - 33,8 %.
Дозы торфогуминового удобрения рассчитывали по содержанию общего углерода в вытяжке и вносили в жидком виде из расчета 3 и 6 г/м2 органического углерода. В 2015 г. в расчете на влажность ТГУ, равную 78,9%, его дозы были равны, соответственно, для ТГУ1 - 42 г/м2, а ТГУ2 - 84 г/м2. Культура - озимая рожь сорта Память Кондратенко.
Результаты и их обсуждение. Оптимизация гумусового состояния, физических, агрохимических и биологических свойств пахотного слоя почвы в результате длительного применения ОСВ способствовала повышению урожайности озимой ржи по их последействию. При этом прибавки урожайности зерна озимой ржи возрастали в прямой зависимости от суммарных доз ОСВ на 10-13 %; 20-24; 29-37 и 42-51 %. Достоверно значимые прибавки получены на всех фонах известкования, достигая максимума при дозах доломитовой муки 3-6 т/га (табл. 1).
1. Влияние длительного применения различных доз ОСВ в
сочетании с известкованием на урожайность озимой ржи, ц/га
Вариант опыта Урожайность, ц/та Приб КОНТ| 1вка к золю Масса 1000 зерен, г Прибавка
ц/та % ц/та %
Контроль (б/у) 26,7 - - 23,8 - -
ОСВ, 180т/га + дол. м., 3 т/та 30,0 3,3 12,3 26,7 2,9 12,1
ОСВ, 360 т/та + дол. м., 3 т/та 32,8 6,1 22,8 27,2 3,4 14,3
ОСВ, 720 т/та + дол. м., 3 т/та 36,6 9,9 37,1 28,1 4,3 18,1
ОСВ, 1440 т/та + дол. м., 3 т/та 39,8 13,1 49,0 29,3 5,5 23,1
ОСВ, 180 т/та + дол. м., 6 т/та 30,2 3,5 13,1 25,5 1,7 7,1
ОСВ, 360 т/та + дол. м., 6 т/та 33,0 6,3 23,6 26,5 2,7 11,3
ОСВ, 720 т/та + дол. м., 6 т/та 35,9 9,2 34,4 28,3 4,5 18,9
ОСВ, 1440 т/та + дол. м., 6 т/та 40,4 13,7 51,3 30,0 6,2 26,0
ОСВ, 180 т/та + дол. м., 9 т/та 29,3 2,6 9,7 24,7 0,9 3,8
ОСВ, 360 т/та + дол. м., 9 т/та 32,0 5,3 19,8 26,0 2,2 9,2
ОСВ, 720 т/та + дол. м., 9 т/та ОСВ, 1440 т/та + дол. м., 9 т/та 34,5 38,0 7,8 11,3 29.2 42.3 26,8 27,6 3,0 3,8 12,6 16,0
НСР05, ц/га_1/7
Выявленная зависимость является систематической и проявляется на всех культурах звена севооборота: ячмень - люпин (зел. масса) - озимая рожь.
Последействие ТГУ1 в дозе 3 г/м2 способствовало дополнительному увеличению размера прибавок на 940%, а в двойной дозе (ТГУ 2) - на 12-40% по отношению к фону. При этом следует отметить рост уровня прибавок урожайности озимой ржи при двукратном повышении дозы известкования (табл. 2).
2. Последействие ТГУ по фону ОСВ на урожайность зерна
озимои ржи
Вариант опыта Урожай Прибавка к Прибавка
ность, контролю к фону
г/м2 г/м2 % г/м2 %
Контроль 245 - - - -
Фон
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 373 128 52 - -
ОСВ, 1440 т/га + дол. м., 3 т/га 550 305 124 - -
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 6 т/га 318 73 30 - -
ОСВ, 1440т/га + дол. м., 6 т/га 474 229 93 - -
Фон + ТГУ,
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 426 181 74 53 14
ОСВ, 1440 т/га + дол. м., 3 т/га 599 354 144 49 9
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 6 т/га 421 176 72 103 32
ОСВ, 1440 т/га + дол. м., 6 т/га 662 417 174 188 40
Фон + ТГУ2
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 419 174 71 46 12
ОСВ, 1440 т/га + дол. м., 3 т/га 616 371 151 66 12
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 6 т/га 408 163 66 90 28
ОСВ, 1440 т/га + дол. м., 6 т/га 663 418 170 189 40
НСРоз, г/м2 45
3. Влияние длительного применения различных доз ОСВ в сочетании с известкованием на химический состав зерна и
Вариант опыта Содержание, /о Вынос элемен-
в зерне в соломе тов, кг/га
N р2о5 к2о N Р2О5 к2о N р2о5 к2о
Контроль 1,58 0,94 0,52 0,48 0,34 0,57 55 35 41
ОСВ, 180 т/га+
дол.м., 3 т/га 1,61 0.94 0,53 0,56 0,32 0,55 71 36 43
ОСВ, 360 т/га+
дол.м., 3 т/га 1,67 0,94 0,54 0,58 0,34 0,56 64 38 37
ОСВ, 720 т/га+
дол.м., 3 т/га 1,68 0,95 0,55 0,59 0,38 0,64 80 47 46
ОСВ, 1440 т/га+
дол.м., 3 т/га 1,73 0,95 0,57 0,49 0,35 0,66 95 50 53
ОСВ, 180 т/га+
дол.м., 6 т/га 1,70 0,82 0,55 0,52 0,34 0,60 64 36 38
ОСВ, 360 т/га+
дол.м., 6 т/га 1,78 0,91 0,55 0,42 0,34 0,60 79 42 39
ОСВ, 720 т/га+
дол.м., 6 т/га 1,82 0,92 0,56 0,41 0,38 0,75 70 45 51
ОСВ, 1440 т/га+
дол.м., 6 т/га 1,91 0,91 0,56 0,41 0,34 0,86 81 47 61
ОСВ, 180 т/га+
дол.м., 9 т/га 1,73 0,94 0,53 0,41 0,30 0,52 61 37 33
ОСВ, 360 т/га+
дол.м., 9 т/га 1,76 0,94 0,55 0,40 0,36 0,62 79 41 42
ОСВ, 720 т/га+
дол.м., 9 т/га 1,78 0,93 0,57 0,41 0,35 0,63 68 40 43
ОСВ, 1440 т/га+
дол.м., 9 т/га 1.80 0,94 0,57 0,41 0,36 0,71 79 48 54
Содержание азота в зерне озимой ржи повысилось с 1,58 % на контроле до 1,61-1,91 % в удобренных вариантах (табл. 3). При этом максимальный уровень азота в зерне озимой ржи получен при дозе известкования 6 т/га. Данная зависимость сохраняется и в соломе. В то же время действие ОСВ на фоне длительного его последействия в сочетании с известкованием не способствует ожидаемому повышению содержания фосфора.
Полагаем наличие в данном случае эффекта ростового разбавления, который однако не распространяется на концентрацию калия в зерне и соломе озимой ржи.
4. Влияние длительного применения различных доз ОСВ в сочетании с известкованием и последействием ТГУ на химический _состав зерна озимой ржи_
Вариант опыта Содержание, %
в зерне в соломе
N Р2О, К,О N Р2О, К,О
Контроль 1.50 0.94 0.60 0.48 0.40 0.66
Фон
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 1.52 1.07 0.58 0.58 0.38 0.68
ОСВ. 1440 т/га+ дол. м.. 3 т/га 1.60 1.07 0.56 0.59 0.40 0.77
ОСВ, 360 т/га +дол. м., 6 т/га 1.58 1.00 0.60 0.49 0.38 0.71
ОСВ. 1440т/га + дол. м.. 6 т/га 1.67 1.05 0.58 0.52 0.42 0.79
Фон + ТГУ,
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 1.51 0.95 0.56 0.41 0.38 0.71
ОСВ. 1440 т/га + дол. м..З т/га 1.63 0.97 0.60 0.41 0.40 0.79
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 6 т/га 1.50 0.96 0.56 0.41 0.35 0.66
ОСВ. 1440т/га + дол. м.. 6 т/га 1.65 1.00 0.58 0.40 0.39 0.86
Фон + ТГУ,
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 3 т/га 1.50 1.00 0.56 0.42 0.34 0.71
ОСВ. 1440 т/га+ дол. м.. 3 т/га 1.57 1.06 0.56 0.60 0.38 0.78
ОСВ, 360 т/га + дол. м., 6 т/га 1.51 1.07 0.56 0.41 0.40 0.77
ОСВ, 1440 т/га+ дол. м., 6 т/га 1.58 1.05 0.58 0.57 0.39 0.82
Следует отметить, что по всем рассмотренным макроэлементам максимальный уровень их содержания в биомассе озимой ржи выявлен при систематическом внесении ОСВ по фону известкования доломитовой мукой в дозе 3 т/га. Данная зависимость обусловлена снижением доступности макроэлементов при более высоких дозах известкования.
Вынос макроэлементов озимой ржи зависит от их содержания в биомассе зерна и соломы и их урожайности, достигая максимальных значений в варианте ОСВ, 1440 т/га по фону доломитовой муки в дозе 3 т/га.
По последействию ТГУ происходит снижение содержания азота по отношению к фону за счет проявления эффекта ростового разбавления, наиболее выраженного при двойной дозе ТГУ (табл. 4). Данная зависимость проявляется и по содержанию азота в соломе озимой ржи. Влияние ТГУ на содержание в биомассе озимой ржи фосфора и калия данной закономерности не подчиняется.
Заключение. Таким образом, использование нетрадиционных источников питания растений в виде ОСВ и ТГУ благоприятно влияет на озимую рожь. Выявлено достоверное положительное последействие повышенных доз ОСВ и различных уровней известкования на ее урожайность. Применение ТГУ на фоне ОСВ способствует повышению урожайности озимой ржи на 9-40% в условиях микрополевого опыта при отсутствии заметного влияния на агрохимический состав зерна и соломы, за исключением азота.
Литература
1. Анциферова Е.Ю. Эколого-агрохимическая оценка осадков сточных вод, используемых в качестве удобрения// Автореф. канд. биол. наук.-М.:МГУ, 2003.-23 с. 2. Анализ опыта почвенного пути утилизации осадков сточных вод /Сюняев Н.К., Тютюнь-кова М. В.. Слипец А. А. и др.- М.: РГАУ-МСХА 2008. - 108 с. 3. Касатиков ВА., Черников В А., Раскатов В А. и др. Агроэкологиче-ские и технологические аспекты использования осадков городских сточных вод в качестве удобрения // Материалы международного симпозиума «Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов». - Владимир, 2004. - С. 29-39. 4. Касатиков В. А.. Раскатов В. А.. Шабардина Н.П. Влияние микробиологических деструкторов лигнинсодержащих отходов на агроэкологические свойства компоста на основе осадка сточных вод и опилок// Доклады МСХА. - Вып. 283.-2010,- С.806-811. 5. Есъков А. II. и др. Ресурсы органических удобрений в сельском хозяйстве России. - Владимир: ВНИИОУ. 2006. - 200 с.
EFFECT OF URBAN SEWAGE SLUDGE AND LIMING AND THE AFTEREFFECT OF PEAT-HUMIC FERTILIZER ON THE YIELD OF
WINTER RYE AND ITS MACROELEMENT COMPOSITION
I '.A. Kasatikov1, T.Yu. Anisimova1, N.P. Shabarilina1, I " ,4. Raskatov2, 'All-Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat iyatkino, Sudogda district, Jladimir oblast, 601390 Russia,
E-mail: [email protected]
2Russian State Agrarian University — Moscow Agricultural Academy ul. Timiryazevskaya 49, Moscow, 127550 Russia
E-mail: [email protected]
The paper presents the results obtained in small-scale and microfield experiments on the study of the aftereffect of urban sewage sludge. liming, and peat-humic fertilizer on the yield and macroelement composition of winter rye. Keywords: sewage sludge, liming, peat-humic fertilizer, crop yield, winter rye.
УДК 504.5:628.4045(571.53)
ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ В УСЛОВИЯХ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
М.В. Бутырин, ЦАС «Иркутский», Ш.К. Хуснидинов, д. с.-х. п., Иркутский ГАУ, Т.Н. Сосницкая, к.б.н., ЦАС «Иркутский», Р.В. Замащиков, к.с.-х.н., Иркутский ГАУ 664510, Россия, Иркутская область, Иркутский район, пос. Дзержинск, ул. Садовая, 1, тел. (3952) 699-791, e-mail: agrohim 38 l(a)mail.ru
Представлены сравнительные результаты исследования почвенного покрова садово-огородного кооператива «Астра» в муниципальном образовании г. Свирск и учхоза «Молодежное» Иркутского ГАУ. По уровню опасности загрязнения земли садово-огородного кооператива «Астра» относятся к категории высокоопасных для человека и сельскохозяйственных животных.
Ключевые слова: загрязнение окружающей природной среды, тяжелые металлы, мышьяк, кадмий, сви-
нец, почвенный покров.
Загрязнение окружающей природной среды (ОПС) тяжелыми металлами (ТМ) - одна из наиболее актуальных проблем современности - приводит к деградации почвенного покрова, ухудшению здоровья и сокращению продолжительности жизни населения.
Поступление ТМ в организм человека происходит по схеме: почва - растение - сельскохозяйственное животное - человек. ТМ приводят к нарушению иммун-
