CC BY
17
4. Интенсивность баланса питательных элементов при внесении удобрений, %
Вид удобрения N P2O5 K2O Всего % к минеральному фону
^113Р54К121 117,5 161,8 242,9 522,2 100,0
Навоз, 20 т/га + Рш 126,1 143,9 220,,0 490,0 93,8
Солома, 6 т/га + М80К41 118,5 157,2 238,8 514,5 98,5
Сидерат + Р19К34 114,5 130,1 200,1 444,7 85,2
Солома, 6 т/га + сидерат + ^0Р19К75 162,4 123,0 324,9 610,3 116,9
Внесение полного минерального удобрения, навоза и соломы также обеспечивают положительный и примерно одинаковый баланс питательных веществ в почве - соответственно 145,81 кг, 148,52 и 150,57 кг/га. Наши расчеты показали, что интенсивность баланса суммарного количества питательных элементов имеет минимальное значение (85,2%) при использовании си-дерата (табл. 4).
В составе органических удобрений питательные элементы используются растениями озимой пшеницы лучше, чем из минеральных удобрений. Объясняется это тем, что они поступают в почву не в один - два приема, а постепенно по мере разложения органической массы и также равномерно используются растениями. Поэтому потери их на вымывание в нижележащие слои или закрепление в почве значительно меньше, чем при внесении минеральных удобрений.
Таким образом:
1. Внесение ^113Р54К121 в виде минеральных удобрений позволяет формировать положительный баланс питательных элементов в лугово-каштановой
почве Терско-Сулакской подпровинции и получить 4,21 т/га зерна. Интенсивность баланса МРК снижается при запашке навоза 20 т/га на 6,2%, соломы 6 т/га на 1,5%, сидерата 22,6 т/га на 14,8% по сравнению с минеральным фоном, что свидетельствует о более рациональном использовании растениями питательных элементов органических удобрений.
2. Замена минеральных удобрений эквивалентным по содержанию питательных элементов количеством навоза способствует повышению урожайности зерна озимой пшеницы по сравнению с минеральным фоном - на 16,4%, соломы озимой пшеницы - на 5,0%, зеленой массы пожнивного гороха (сидерата) -на 28,5%, совместной запашки соломы и зеленой массы гороха - на 43,9%.
3. Только при совместном применении соломы и сидерата достигается рост урожайности по отношению к контролю на 43,9% и одновременное увеличение интенсивности баланса питательных элементов в почве на 16,9%.
Литература
1. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. - М.: Росинформагротех, 2005. 783 с.
2. Сафонов А.Ф., Лошаков В.Г., Баздырев Г.И., Рассадин А.Я. и др. Системы земледелия. - М.: Колос, 2000. 447 с.
3. Гасанов Г.Н. Роль полевых культур и севооборотов в формировании почвенного плодородия. В сб. «Почвенные ресурсы Дагестана, их охрана и рациональное использование». Махачкала, 1998. С. 164-183.
УДК 631.879.2;631.46;631.559
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД НА УРОЖАЙ ЗЕРНА И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ
А.В. Тиньгаев, к.т.н.
ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова, e-mail: [email protected]
Изучено влияние содержания биогенных элементов и гумуса на урожайность кукурузы и зерна пшеницы. Выявлена зависимость влияния содержания тяжелых металлов и мышьяка на микробиологическую активность почвы. Проверка адекватности полученных многочленов выполнена на примере использования осадка сточных вод в ОПХ «Докучаево» Алтайского края.
Ключевые слова: осадок сточных вод, микробиологическая активность почвы, урожай.
APPRAISAL OF SEWAGE SLUDGE INFLUENCE ON YIELD OF GRAIN CROPS AND MICROBIOLOGICAL ACTIVITY OF SOIL A.V. Tin'gaev
Influence of biogenic elements and humus on yield of corn and wheat is researched. It's established that heavy metals and arsenic influence on microbiological activity of soil. Experiments were provided in Altai region. Keywords: sewage sludge, soil microbiological activity, harvest.
Использование органических отходов в качестве удобрений в сельском хозяйстве позволяет решить несколько проблем. С одной стороны, вместе с отходами в почву поступает органическое вещество и элементы питания в доступных для растений видах, повышается урожайность, с другой, - решается проблема утилизации отходов, обеспечивающая охрану окружающей среды от загрязнения. Однако при ненормируемом использовании или некачественной подготовке органических отходов наблюдается развитие негативных процессов [1].
Основным критерием, определяющим эффективность использования органических отходов в сельском хозяйстве, служит урожайность возделываемых культур. По результатам анализа фондовых материалов и литературных источников автором получены регрессионные зависимости урожайности зеленой массы кормовых культур и зерна пшеницы от содержания биогенных элементов в почве при внесении органических отходов.
Для зеленой массы кукурузы получено следующее уравнение:
У = 4,14Х2 + 5,65Х3 + 0,16Х4 - 39,08Х5 - 28,57Х6 + + 17,80Х7 - 27,516, где Y - урожайность зеленой массы кукурузы, т/га; X2, Х3, Х4 - валовое содержание азота, фосфора, калия в почве после внесения органических отходов, т/га; X5, Х6, Х7 - содержание подвижных форм азота, фосфора, калия в почве после внесения органических отходов, т/га.
Для зерна пшеницы уравнение имеет вид: У = - 3,7Х! + 134,5Х2 - 24Х3 - 7,3Х4 - 28,4Х5 + + 33,2Х6 + 3,8Х7 + 4,873, где Y - урожайность зерна, т/га; X] - содержание гумуса т/га; X2, Х3, Х4 - валовое содержание азота, фосфора, калия в почве после внесения органических отходов, т/га; X5, Х6, Х7 - содержание подвижных форм азота,
30
25
фосфора, калия в почве после внесения органических отходов, т/га.
Проверка адекватности полученных многочленов выполнена по результатам многолетних исследований, проведенных автором совместно с ФГУП АФ НИИССВ «Прогресс» в ОПХ «Докучаево» (Алтайский край) при использовании ОСВ комплексных очистных сооружений № 2 (КОС-2 г. Барнаула). Согласно данных химического анализа, ОСВ, полученные на КОС-2 (преимущественно от очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на искусственно-биологических сооружениях), относятся к I группе по допустимому содержанию ТМ и пригодны для использования в качестве удобрений под различные культуры, кроме овощных, грибов, зеленных и земляники. С каждой тонной сухих осадков в почву поступает свыше 300 кг органического вещества, до 10 кг азота, до 20 - фосфора, 15 - калия [2].
ОСВ вносили под пшеницу сорта «Алтайский простор» и под кукурузу гибрид «Одесский - 80 МВ». При учете урожайности пшеницы и кукурузы было установлено, что на всех вариантах с внесением осадка урожайность выше, чем в контроле, причем прибавка тем больше, чем выше норма внесения ОСВ. При внесении ОСВ 50 т/га урожайность зеленой массы кукурузы повысилась по сравнению с контролем на 33% (рис. 1).
Величина достоверности аппроксимации (Я2) для урожайности зеленой массы кукурузы и зерна пшеницы составила соответственно 0,83 и 0,85.
Наряду с биогенными элементами, повышающими урожайность, в органических отходах содержатся ТМ, мышьяк и другие поллютанты, оказывающие негативное влияние на почвенную микрофлору. Малые концентрации микроэлементов оказывают стимулирующие воздействие на рост бактерий в почве, а повышенные их
«
20
15
10
2
3
4
□ Фактический урожай зеленой массы кукурузы П Расчетный урожай зеленой массы кукурузы
1 - контроль; 2 - внесение в почву ОСВ нормой 10 т/га; 3 - внесение в почву ОСВ нормой 30 т/га; 4 - внесение в почву ОСВ нормой 50 т/га; 5 - внесение в почву ОСВ нормой 80 т/га
Рис. 1. Урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости от количества вносимых осадков сточных вод (ОСВ).
5
0
1
5
30
* 25
к
к
I ^20
о к 4 51 *
л н
1
и
с
и н
о
1
15
л 5
ч
0
1
2
3
4
5
6
7
1=1 Фактические значения Расчетные значения
1 - контроль; 2 - внесение в почву ОСВ нормой 10 т/га; 3 - внесение в почву ОСВ нормой 20 т/га; 4 - внесение в почву ОСВ нормой 30 т/га; 5 - внесение в почву ОСВ нормой 50 т/га; 6 - внесение в почву ОСВ нормой 80 т/га; 7 -
осадок сточных вод
Рис. 2. Степень разложения льняной ткани в зависимости от подвижных форм микроэлементов за вегетационный период (%)
концентрации оказывают ингибирующие воздействие. В загрязненных ТМ почвах наблюдается ослабление развития микроорганизмов и энзиматической активности, что приводит к снижению урожайности (НаИоп, 1989; Ьок^юоа, 1994; КаЪага-РепШаБ, 1989, 2005).
Для оценки изменения почвенной микрофлоры, характеризующей интенсивность и направленность микробиологических процессов, критерием которых служат микробиологическая активность почвы, по результатам анализа фондовых материалов и литературных источников [1-3] была выявлена зависимость микробиологической активности почвы от количества и качества внесенных в почву твердых органических отходов по разложению льняной ткани. Степень разложения льняной ткани в зависимости от содержания подвижных форм микроэлементов имеет вид: у = -447,39Аб2 + 0,1285732п2 - 678,11РЬ2 + + 310,045№2 + 4224СГ2 + 420,74Са2 - 758,14, где У - степень разложения льняной ткани, %; А8, 2п, РЬ, N1, Сг, Cd - содержание подвижных форм микроэлементов в почве, %.
Величина достоверности аппроксимации (Я ) составляет 0,97.
Для проверки адекватности зависимости также были использованы результаты многолетних исследований автора и сотрудников ФГУП АФ НИИССВ «Прогресс» в Алтайском крае по использованию осадка сточных вод Барнаула (рис. 2).
При внесении в почву осадка сточных вод до 50 т/га происходит увеличение микробиологической активности за счет роста бактерий в почве. При большей дозе происходит снижение микробиологической активности вследствие увеличения содержания ТМ в почве.
Таким образом, оценка урожайности и микробиологической активности почвы при использовании ОСВ в ОПХ «Докучаево», показала, что оптимальной нормой внесения будет 50 т/га. Оценивая урожайность и микробиологическую активность почвы при использовании органических отходов можно обосновать нормы и периодичность их внесения на сельскохозяйственные земли.
Литература
1. Воробьева Р.П., Давыдов А.С. Эффективность применения отходов в условиях агроценозов юга Западной Сибири. - Барнаул: изд-во Алт. ун-та, 2002.
2. Овцов Л.П., Воробьева Р.П., Давыдов А.С., Тиньгаев А.В. и др. Технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве удобрения в Алтайском крае. - Барнаул: Алтайский филиал ФГУП НИИССВ «Прогресс», 2002. - 32с.
ИНФОРМАЦИЯ
20 апреля 2009 г. АНО «Редакция «Химия в сельском хозяйстве» и ООО «РУНЭБ» заключили договор на распространение электронных копий статей, опубликованных в журнале «Агрохимический вестник», для наполнения базы данных проекта Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), представленной в виде научного информационного ресурса сети Интернет, который можно будет приобрести на сайте www.elibrary.ru.
Уважаемые авторы, в связи с вышеизложенным, при направлении статей в редакцию просим Вас указывать в сопроводительном письме о согласии на передачу опубликованных работ для размещения в сети Интернет. Отсутствие данного условия будет служить основанием для отказа в публикации в журнале.
