Влияние удобрений на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве при возделывании овощных культур Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

тание с минеральными удобрениями оказывают в прямом действии положительное влияние на урожайность викоовсяной смеси. В данном случае обнаруживается также корелляционная зависимость между биологической активностью и урожайностью возделываемых культур. И в последействии урожайность викоовсяной смеси даже незначительно выше при использовании ОГСВ, чем навоза. Максимальный урожай получен при использовании ОГСВ с минеральными удобрениями (17,6 т/га, 123 %).

Результаты изучения влияния удобрений на урожайность ячменя приведены в табл. 8.

Из данных, приведенных в табл. 8 видно, что ОГСВ, навоз и их сочетание с минеральными удобрениями и на 3-й год оказывают существенное влияние на урожайность ячменя. Урожайность ячменя выше при использовании ОГСВ, чем навоза. Максимальный урожай получен при использовании ОГСВ в дозе 60 т/га (2,075 т/га, 25,0 %).

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Осадки сточных вод г. Новочебок-сарск способствуют повышению биологической активности светло-серой лесной почвы даже выше, чем навоз крупного рогатого скота. ОГСВ, навоз и их совместное применение продолжают положительное влияние на биологическую активность светло-серой

лесной почвы при возделывании сельскохозяйственных культур и на 3-й год после их внесения в почву.

2. В прямом действии и в последействии осадки городских сточных вод увеличивают урожайность кормовой свеклы на 21,2-45,5 т/га, тогда как навоз на 16,2-32,1 т/га. Максимальная урожайность получена при использовании ОГСВ в прямом действии из расчета 60 т/га с NPK под запланированный урожай кормовой свеклы - 102,4 т/га. В последействии на 2-ой год после их внесения в почву урожайность викоовсяной смеси составила 17,6 т/га, а при возделывании ячменя на 3-й год с использованием ОГСВ в дозе 60 т/га урожайность составила 2,075 т/га.

Библиографический список

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта./ Б.А. Доспехов// - М: Агропромиздат.

- 1985.

2. Михайлов Л.Н. Химический состав осадков сточных вод г. Новочебоксарска. Материалы международной научно-практической конференции «Инновация сегодня: образование, наука, производство.»/ Л.Н. Михайлов, О.А. Васильев, Г.А. Титова, Д.П. Кирьянов//- Ульяновск, 2009.

3. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия./Е.Н. Мишустин//- М.: 1972.

УДК 628.381(470.344)

влияние удобрений на агрохимические свойства и содержание

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СВЕТЛО-СЕРОй ЛЕСНОй ПОЧВЕ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

Коршунова Лариса Вячеславовна, аспирант кафедры «Земледелие и агрохимия» ФГБОУ ВПО «Чувашская сельскохозяйственная академия»

428003, г. Чебоксары, ул. Карла Маркса, д. 29.

Тел.: 89379515681; e-mail: [email protected]

Ключевые слова: осадки сточных вод, навоз, агрохимические свойства, тяжелые металлы, светло-серая лесная почва.

В работе излагаются результаты исследования действия осадков сточных вод г.

Новочебоксарска на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светлосерой лесной почве при возделывании капусты белокочанной и моркови столовой.

Введение

Наряду с применением в качестве удобрений навоза, навозной жижи, птичьего помета, компостов, сапропеля, соломы, опилок, лесного опада, сидератов большой интерес представляет использование в качестве местного удобрения канализационного ила - осадка городских сточных вод (ОГСВ).

Из существующих методов утилизации осадков наиболее надежным и экологически выгодным является метод почвенного удаления. Выявлено, что 10 млн. т осадков сточных вод по содержанию сухого вещества, основных элементов питания и удобрительной ценности равноценны примерно 50 млн.т. навоза. Использование части ОГСВ на удобрения позволит сохранить значительное количество минеральных туков, уменьшит дефицит гумуса.

В связи с вышеизложенным целью исследования являлось изучение влияния осадков сточных вод г. новочебоксарска и навоза КРС на агрохимические свойства серой лесной почвы, урожайность овощных культур в условиях Волго-Вятского региона, куда входит и Чувашская Республика.

В настоящей статье приводятся материалы исследований по изучению химического состава ОГСВ и навоза КРС и влияния органических удобрений на основные агрохимические показатели и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве при возделывании в прямом действии капусты белокочанной и в последействии (на второй год) столовой моркови.

Объекты и методика проведения исследований

Опыты заложены в 2004 году в ООО им. А.Г.Николаева Ма-риинско-Посадского района Чувашской Республики. С 2004 по 2006 г.г. ОГСВ были вывезены с очистных сооружений г. Новоче-боксарска, а навоз КРС

использовали из местного хозяйства. Почва светло-серая лесная. Участок выровненный. Агрохимическая характеристика почвы опытного поля предоставлена в табл. 1.

Полевые опыты были заложены по следующей схеме:

1. Контроль (без удобрений)

2. 25 т/га ОГСВ.

3. 30 т/га ОГСВ.

4. 40 т/га ОГСВ.

5. 30 т/га навоза.

6. 30 т/га ОГСВ + 200 кг/га К2Б04 .

7. 30 т/га ОГСВ + ^0Р40Кд0 (под запланированный урожай 60,0 т/га).

8. N Р К .

70 40 90

С целью компенсации недостатка калия для растений в варианте № 6 вносится К2Б04, поскольку в ОГСВ содержится незначительное количество общего калия (0,05%).

Чередование культур в овощном севообороте: свекла столовая, капуста, морковь столовая, капуста, огурец.

Сорта, используемые для опытов, - из числа рекомендованных для возделывания и районированные для данной местности: капуста белокочанная - Харьковская зимняя, морковь столовая - Витаминная - 6.

Примененные минеральные удобрения: аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий.

Полевой опыт заложен в четырехкратной повторности. Опыт включает 8 вариантов. Площадь каждой делянки - 50 м2. Распо-

Рис.1 - Схема опыта:

1 2 3 4 5 6 7 8

8 7 6 5 4 3 2 1

1 2 3 4 5 6 7 8

8 7 6 5 4 3 2 1

Таблица 1

Агрохимическая характеристика почвы

Гумус, % Р о 2 5 «2° РНкС1 Содержание тяжелых металлов, мг/кг

мг/кг почвы Zn Си РЬ Cd

2,0 215 133 6,6 28,6 9,9 4,0 0,1

ложение делянок систематическое (рис. 1).

Предшественник - свекла столовая. Агротехника возделывания капусты белокочанной и моркови столовой была общепринятой для республики. Рассада капусты высажена с нормой 24 тыс. шт./га. Норма высева моркови столовой 4 кг/га.

Результаты исследований и их обсуждение

Осадок сточных вод г. Новочебоксар-ска имеет вид рассыпчатой рыхлой земли темно-серого цвета, 45-55% влажности, технологичен в погрузке, транспортировке и внесении. В сутки на биологические очистные сооружения г. Новочебоксарск поступает 322 тыс.м3 сточных вод, накопилось и продолжают накапливаться большие объемы практически бесплатного органического вещества.

Для проведения научно-исследовательских работ были отобраны в качестве органических удобрений осадки сточных вод, которые находятся на захоронении с 1980-1994 гг. на иловых площадках городских очистных сооружений.

Химический состав ОГСВ в зависимости от поступающих на очистные сооружения промышленных стоков, а также методов определения колеблется в достаточно широком диапазоне. ОГСВ характеризуется высоким содержанием органического вещества, широким набором макро- и микроэлементов. По данным Михайлова Л. Н. (1998), в ОГСВ г. Самары содержится 1,0-1,36 % общего азота, 0,20-0,23 % общего фосфора,

0,30-0,38% общего калия при рН(кс1) - 7,07,5.

Содержание тяжелых металлов в ОГСВ и

Таблица 2

Химический состав осадков сточных вод г. Новочебоксарска и навоза КРС (в пе-

эесчете на сухое вещество)

№ п/п Показатели, % (за исключением Лс,> ОГСВ Навоз КРС

1 Содержание органического вещества 54,1 52,4

2 N общ. 1,42 0,53

З рА 1,1S 0,46

4 к2о 0,05 0,7

5 CaO S,5S 1,36

6 MgO 2,4S 1,56

7 Li2O 0,00З5 0,0036

S pHkcl 7,95 6,98

Так как ОГСВ нами предполагалось использовать в качестве органического удобрения, то мы его химический состав сравнили с навозом крупного рогатого скота (КРС). Результаты сравнительного исследования химического состава ОСВ г. Новоче-боксарска и навоза крупного рогатого скота выполнены перед закладкой опыта в 2004 г. и приведены в табл. 2.

Из приведенных в таблице данных видно, что по химическому составу ОГСВ существенно отличается от навоза. Содержание органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в осадках сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения. Однако содержание калия в навозе более чем в десять раз выше, чем в ОГСВ. Содержание тяжелых

Таблица 3

навозе КРС, мг/кг

Элементы ОГСВ Навоз КРС ПДК в ОГСВ ПДК в почве

РЬ 4S,5 14,0 1200 100

Cd 7,2 0,5 20 З

Hg 2,0 1,5 25 2

As З,5 1,0 - 5

Zn 690,0 56,0 З000 З00

Си 7З0,0 6,S 1200 100

Cr 205,0 6,5 1200 100

Таблица 4

Влияние удобрений на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве

№ п/п Варианты опыта PH (кс1) Гумус, % Р О 2 5 К2О Тяжелые металлы, мг/кг

мг/кг почвы Zn Си РЬ Cd

1 Контроль(без удобрений) 6,4 2,00 200 132 29,6 10,9 4,6 0,20

2 25 т/га ОГСВ 6,7 3,45 219 133 31,6 11,2 5,0 0,24

3 30 т/га ОГСВ 6,7 3,54 219 134 31,9 11,2 5,0 0,25

4 40 т/га ОГСВ 6,7 3,86 249 139 32,1 11,4 5,0 0,25

5 30 т/га навоза 6,6 2,56 241 145 30,2 11,0 4,9 0,22

6 30 т/га ОГСВ + 200 кг/га 6,7 3,54 220 148 32,0 11,2 5,0 0,25

7 30 т/га ОГСВ + N Р пК (под 1 70 40 90 ' п запланированный урожай 60,0 т/га) 6,7 3,53 221 147 32,0 11,2 5,0 0,25

8 0 9 к 0 4 Р 0 7 6,4 2,01 202 133 29,6 11,0 4,7 0,21

ОДК - - - - 220 132 130 20

НСР05 0,15 0,07 15,0 2,0 - - - -

металлов в ОГСВ выше, чем в навозе.

По количеству органического вещества, общему содержанию кальция, фосфора ОГСВ превосходят навоз, а по другим элементам их значения близки. В ОГСВ содержится 1,42 % общего азота, 1,18 % общего фосфора, 0,05 % общего калия.

Сдерживающим фактором использования осадков сточных вод в качестве удобрения является содержание в них тяжелых металлов. Тем не менее правильное использование ОГСВ, с учетом их химического состава и применяемых доз, позволяет преодолевать и это препятствие.

Перед внесением и заделкой в почву ОГСВ провели анализ содержания тяжелых металлов в исследуемой партии, в навозе КРС, которые предназначались для опытов (табл. 3).

ОГСВ и навоз вносились в пахотный слой светло-серой лесной почвы.

Результаты исследований по изучению влияния удобрений на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве при выращивании капусты белокочанной приведены в табл.4.

Образцы отбирались в двух повторностях.

Из приведенных данных следует, что осадки сточных вод и навоз смещают реакцию среды в щелочную сторону, обнаруживается достаточно заметное увеличение содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия при использовании навоза. Содержание тяжелых металлов ^п, Си, РЬ, Cd) также незначительно увеличиваются и находятся в пределе ОДК.

Результаты исследований по изучению влияния удобрений на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве при выращивании моркови столовой приведены в табл.5.

Из приведенных в таблице 5 данных следует, что и в последействии, на 2-ой год после внесения удобрений при возделывании моркови столовой, агрохимические показатели и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве не претерпевают существенных изменений. Выявляется только то, что происходит незначительное снижение элементов питания и содержания тяжелых металлов в светло-серой лесной почве, вследствие усвоения этих элементов возделываемой культурой.

Образцы отбирались в двух повторностях.

Таблица 5

Влияние удобрений на агрохимические свойства и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве

№ п/п Варианты опыта PH (кс1) Гумус, % Р 0 25 к2° Тяжелые металлы, мг/кг

мг/кг почвы Zn Си РЬ Cd

1 Контроль(без удобрений) 6,4 2,01 195 129 29,6 10,8 4,5 0,19

2 25 т/га ОГСВ 6,7 3,46 217 131 30,6 10,2 4,9 0,23

3 30 т/га ОГСВ 6,7 3,55 218 130 30,9 10,3 4,8 0,24

4 40 т/га ОГСВ 6,7 3,80 240 132 30,7 10,4 4,9 0,23

5 30 т/га навоза 6,6 2,58 238 140 29,5 10,8 4,7 0,21

6 30 т/га ОГСВ + 200 кг/га 6,7 3,55 218 135 30,0 10,7 4,9 0,22

7 30 т/га ОГСВ + N7^90 (под запланированный урожай 60,0 т/га) 6,7 3,52 220 139 31,0 10,7 4,9 0,22

8 0 9 к 0 СЬ 0 7 6,3 2,02 200 131 29,4 10,9 4,6 0,20

9 ОДК - - - - 220 132 130 20

НСР05 0,15 0,07 20,0 2,0 - - - -

Заключение

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. В осадках сточных вод г. Новочебок-сарска и навозе КРС показатели соответственно следующие: органическое вещество

- 54,1 и 52,4; Nобщ - 1,42 и 0,53; Р205 - 1,18 и

0,46; К20 - 0,05 и 0,7; СаО - 8?58 и 1,36; MgO

- 2,48 и 1,56; Ы20 - 0,0035 и 0,0036; РН(кс1)

- 7,95 и 6,98. Содержание органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в осадках городских сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения. Однако содержание калия в навозе более чем в десять раз выше, чем в ОГСВ. Содержание тяжелых металлов в ОГСВ также выше, чем в навозе.

2. В прямом действии осадки сточных вод и навоз при возделывании капусты белокочанной смещают реакцию среды в щелочную сторону, выявляется достаточно заметное увеличение содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия при использовании навоза. Содержание тяжелых металлов ^п, Си, РЬ, Cd) также не-

значительно увеличиваются и находятся в пределе ОДК.

3. В последействии, на 2-ой год после внесения удобрений при возделывании моркови столовой, агрохимические показатели и содержание тяжелых металлов в светло-серой лесной почве не претерпевают существенных изменений. Обнаруживается незначительное снижение элементов питания и содержания тяжелых металлов в светло-серой лесной почве, вследствие усвоения этих элементов возделываемой культурой.

Библиографический список

1. Куликова А.Х. Кремний в растениях / А.Х. Куликова // Материалы международной научно-практической конференции. -Ульяновск. ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», 2009 г. - С. 102-104.

2. Михайлов Л.Н. Научные основы применения осадков городских сточных вод в качестве удобрения / Л.Н. Михайлов, И.В. Пужайкин, 1М.П. Марковская! Г.К. Марковская // - Самара: Кн. изд-во, 1998. - 160 с.