Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы

Филиппова А.В. Мелько А.А.

Статья в формате PDF

185 KB

Степная зона в резко континентальном кли­мате имеет дефицит органического вещества в почве. Процесс гумусообразования затруднен малым поступлением влаги и биомассы. В связи с этим актуально насыщение агроценозов дополни­тельными источниками органического происхож­дения. Длительное использование черноземов ста­ло причиной существенного снижения в них орга­нического вещества и как следствие ухудшения агрохимических, агрофизических и биологических свойств почв, снижения их продуктивности. Од­ним из путей решения этих проблем является вне­сение осадков сточных вод (ОСВ). Осадки быто­вых сточных вод содержат до 60 % органического вещества. В России образуется порядка 30 млн. тонн в год ОСВ, из которых перерабатывается около 10 %, а используются в качестве удобрений лишь 4 - 6 %.

Цель работы состояла в изучении влияния осадков сточных вод для поддержания бездефи­цитного баланса гумуса и повышения почвенного плодородия. Характер эффекта от внесения осад­ков сточных вод зависел от их качественных пока­зателей. По тяжелым металлам данный осадок подходил под ГОСТ Р 17.4.3.07-2001.

Методы исследования.

В наших исследованиях оценке подвергались осадки бытовых сточных вод Павловских очист­ных сооружений Оренбургской области.

Исследования по использованию ОСВ были проведены на индикаторных растениях Capsicum annuum с дозами внесения ОСВ 40, 60 и 80 т/га. Опытные участки ежегодно менялись, с учетом требований по использованию осадков сточных вод (СанПиН 2.1.7.573-96), но закладывались на однородной по почвенно-климатическим услови­ям территории чернозема обыкновенного.

Определение химического состава осадков сточных вод проводили в лабораторных условиях общепринятыми методами: содержание органиче­ского вещества - по методу Тюрина; валового азо­та - фотометрическим методом; общего фосфора -спектрофотометрическим методом; калий - пла­менно-эмиссионным методом; реакцию почвенного раствора - потенциометрическим методом на рН-метре. Определение содержания тяжелых ме­таллов в ОСВ и почве проводили атомно-абсорбционным методом. Определение агрофизи­ческих показателей проводили следующими мето­дами: агрегатный состав ОСВ и почвы методом сухого просеивания по Н. И. Саввинову; удельную массу с помощью пикнометра; влажность термо­статно - весовым методом; водопрочность струк­туры почвенных агрегатов определялась методом Д. Г. Виленского; максимальную гигроскопич­ность почвы по методу А. В. Николаева.

Результаты исследований.

Изучаемые осадки сточных вод отличает содержание повышенного количества азота и фосфора. В традиционно применяемом органиче­ском удобрении - навоз содержится общего азота на 46,4 % меньше, общего фосфора - на 80,0 %, а органического вещества меньше в 2,79 раз. Анализ состава изучаемых ОСВ показал их высокую удобрительную ценность как органиче­ского удобрения, не уступающую навозу, а по некоторым показателям превосходящую его (таблица 1).

При сухом фракционном просеивании осад­ков сточных вод мы определили, что 66,9% со­ставляют агрономически ценные фракции, кото­рые к тому же имеют водопрочную структуру, что говорит о хороших агрофизических свойствах исследуемых осадков.

Результаты определения водопрочности агре­гатов осадков по фракциям показали, что наибо­лее устойчивы к размыву фракции 2 - 3 - 5 мм, а слабо устойчивые 10 и 0,5 мм. Среднеустойчивой к размыву можно отнести фракции 7 и 1 мм.

При внесении осадков сточных вод в опытные делянки изменились агрофизические показатели почв. Так, в контрольном варианте общее количе­ство агрономически ценных фракций составило 69,78 %, а при дозе внесения ОСВ 40 т/га количе­ство агрегатов увеличилось и составило 70,85 %. Агрофизические свойства почвы значительно улучшились при внесении ОСВ в дозах 60 и

80 т/га. В варианте с дозой ОСВ 60 т/га количество агрегатов размером 1 - 5 мм составило 72,80 %, а в варианте с дозой ОСВ 80 т/га общее количество этих фракций было максимальным - 73,08 %. При внесении ОСВ в дозе 40 т/га произошло увеличе­ние агрономически ценных комочков по сравне­нию с контролем на 1,53 %, процентное соотноше­ние водопрочных агрегатов на 0,51 %.

В варианте с дозой ОСВ 60 т/га превышение фракций 1 - 5 мм над контролем составило 4,32 %, водопрочность агрегатов тех же фракций превысила на 3,62 %. При дозе внесения изучае­мых ОСВ 80 т/га количество ценных агрегатов было больше, чем в контроле на 4,72 %, а водопрочность на 4,14 %.

В целом, агрофизические показатели почв опытных делянок с внесением доз ОСВ позволили повысить общий запас влаги и улучшили показа-т ели пористости почвы (таблица 2).

Максимальная гигроскопичность увеличива­ется в слое 10-15 см по всем вариантам опыта. Прослеживается аналогичная закономерность уве­личения значения в варианте с дозой внесения ОСВ 60 т/га, показатель которой составляет в слое 0-10 см 9,07 %, в слое 10-15 см - 9,21 %.

Наибольшего значения МГ достигает в опыт­ной делянке с дозой ОСВ 60 т/га, и составляет в среднем 9,14%. В контроле МГ в среднем имеет значение равное 8,33 %, в варианте с дозой ОСВ 40 т/га величина МГ составляет 8,31 %, а с дозой 80 т/га - 8,47 %.

Влажность устойчивого завядания (ВУЗ) мак­симальна, при дозе внесения осадка сточных вод 60 т/га и составляет в среднем 12,25 %. При дозе внесения ОСВ 40 т/га, значение ВУЗ в среднем составляет 11,13 %, а при дозе осадка 80 т/га -11,35 %.

Удельная масса почв в контрольном варианте имеет среднее значение 2,3 г/см³, с увеличением дозы ОСВ удельная масса снижается и составляет в дозах внесения ОСВ 40, 60 и 80 т/га - 2,25, 2,15 и 2,05 г/см³, соответственно.

При адаптивном природопользовании боль­шое значение имеет бездифицитный баланс гуму­са. Внесение дополнительного органического вещества за счет ОСВ позволило снизить потери гумуса при выращивании высокопродуктивных растений (таблица 3).

В процессе изучения изменения количества гумуса по изучаемым вариантам уменьшение гу­муса наблюдалось в основном, в контрольном ва­рианте и дозой ОСВ 40 т/га. Отрицательный ба­ланс гумуса наблюдается в варианте ОСВ с дозой 40 т/га, в слое 40 - 60 см. Увеличение гумуса в течение вегетации при внесении ила ОСВ в доза 60 и 80 т/га распространяется на пахотный слой до 40 см. К моменту окончания вегетации, происхо­дило достоверное увеличение органического ве­щества в варианте с дозами 60 и 80 т/га. По фону ОСВ - 40 т/га происходит снижение содержания гумуса в слое 0-20 и незначительное снижение в слое - 20-40 см. Таким образом, за счет внесения ОСВ созданы оптимальные условия для повыше­ния продуктивности почвы.

Библиографическая ссылка