Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве

Чжоу Дунсин

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве"

На правахрукописи

Чжоу Дунсин

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНО-РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПОСТОВ НА ОСНОВЕ ОСВ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЕ

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2005

Диссертация выполнена на кафедре экологии Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева и во Всероссийском научно-исследовательском, конструкторском и проектно-технологическом институте органических удобрений и торфа.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный деятель науки РФ кандидат биологических наук, доцент

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор кандидат химических наук, доцент

Еськов Анатолий Иванович Раскатов Вячеслав Андреевич

Карпухин Анатолий Иванович Кузнецов Анатолий Васильевич

Ведущее предприятие - факультет почвоведения МГУ

Защита диссертации состоится " 25 " мая 2005 г. в № ч на заседании диссертационного совета Д-220.043.03 при Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной Научной библиотеке Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская, 49.

Автореферат разослан 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Калинин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Глобальность экологических проблем связана с увеличением объемов потребления природных ресурсов и непрерывным ростом образующихся отходов, размещение которых в окружающей среде становится весьма опасным. По мнению ведущих ученых-экологов антропогенная деятельность человека стала самым мощным геологическим и геохимическим фактором, изменяющим лик планеты Земля (Яшин, 1998; Добровольский, 1998). Чтобы предотвратить эти изменения и обеспечить устойчивое развитие природопользования, следует предвидеть результаты антропогенного воздействия на природную среду при проектировании хозяйственной деятельности на основе разработки качественных и количественных прогнозов возможных изменений в экосистеме с последующей оценкой их отрицательных последствий.

Нынешнее состояние земельного фонда можно оценить как критическое, что в совокупности с усилением процесса деградации почвенного покрова уже представляет угрозу экологической, продовольственной и национальной безопасности России (Кирюшин, 1996, 2000; Черников, 2000; Плющиков, 2001; Еськов, 2004). Назрела необходимость внедрения адаптивных систем земледелия, прогрессивных технологий утилизации отходов и их сельскохозяйственное использование, совершенствование методов оценки состояния агроэкосистем и динамики их изменения в зависимости от почвенно-экологических условий исследуемой территории.

Проблема утилизации осадков городских сточных вод (ОСВ), продуктов технологической очистки вод коммунального хозяйства и промышленности, остро стоит как в Российской Федерации, так и за рубежом, в том числе и КНР. ОСВ имеют сложный элементный состав со значительным содержанием органического вещества, азота и зольных элементов, в первую очередь доступного фосфора, что обусловливает целесообразность их использования в качестве органического удобрения в сельском и лесном хозяйстве, городском озеленении, рекультивации полигонов захоронения промышленных и бытовых отходов (Касатиков и др., 1987; Ильин, 1991).

Для распознавания и оценки существующих уровней загрязнения агроэко-систем от применения ОСВ необходимо проведение исследований по изучению равновесных физико-химических процессов в системе «удобрение-почва-растение» в условиях их длительного окультуривания.

Цель и задачи исследований. Целью исследования является выявление агроэкологических и технологических аспектов производства и применения ор-гано-растительного компоста (ОРК) на основе осадка сточных вод, а именно, в изучении влияния органо-растительного компоста в сравнении с осадком сточных вод в составе органической и органоминеральной систем удобрений, на

миграцию макро- и микроэлементов в системе «удобрение-почва-растение». В связи с этим в процессе исследований решались задачи по сравнительной оценке прямого действия и последействия органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод на:

1) агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы;

2) урожайность культур и их агро- и биогеохимические показатели;

3) валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) в дерново-подзолистой супесчаной почве;

4) на экологические показатели полевого агроценоза по величинам суммарного загрязнения (2С) и коэффициента концентрации^).

Научная новизна исследований. Впервые на основе проведения полевых и лабораторных исследований рассмотрено изменение агроэкологических свойств дерново-подзолистой почвы под влиянием органо-растительного компоста на основе осадка сточных вод с получением важнейших интегральных экологически значимых показателей качества товарной продукции. Разработаны агроэкологически обоснованные технологические приёмы получения и применения органо-растительного компостов на основе осадка сточных вод. Определены экологически безопасные дозы ОРК в сравнении с ОСВ для оптимизации плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Проведена агроэкологическая оценка состояния локальных почвенных участков и выявлена различная степень транслокации ТМ в системе «удобрение-почва-растение» по действию и последействию ОРК и ОСВ.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют сделать выбор оптимальных решений по повышению устойчивости и продуктивности агроэкосистем, формирующихся на дерново-подзолистых супесчаных почвах при использовании ОРК на основе ОСВ. Полученные данные необходимы для разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по снижению негативного влияния удобрений на основе осадка сточных вод на агроэкосистему. Полученные в работе экспериментальные данные могут быть использованы для улучшения плодородия почв, получения конкурентоспособной продукции при экологической безопасности агроландшафтов. Диссертационный материал может быть использован при составлении проектно-сметной документации проектов землепользования. Полученные материалы предлагается использовать в учебном процессе для студентов специальности «Агроэкология» со специализациями: «Экологическая экспертиза» и «Экологические риски и безопасность».

Апробация работы. Основные результаты исследований, выводы и научные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры экологии

МСХА и на юбилейной научной конференции молодых ученых и специалистов МСХА (декабрь 2003); отдельные результаты вошли в ежегодные отчеты кафедры за 2002-2004 гг. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, результатов исследования, выводов и предложений. Работа изложена на 119 страницах компьютерного текста, включает 43 таблицы, 17 рисунков. Список использованной литературы включает 136 наименований, в том числе 27 - иностранных.

Работа выполнена в соответствии с перечнем приоритетных направлений развития науки и техники на период до 2005 г. утвержденных приказом Минсельхозпрода РФ и Президиума РАСХН на базе Всероссийского научно-исследовательского, конструкторского и проектно-технологического института органических удобрений и торфа (ВНИПТИОУ, Владимирская обл.) и кафедры экологии МСХА.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования проводились в 2002-2004 гг. на дерново-подзолистой супесчаной почве (опытное поле ВНИПТИОУ). Рельеф участка ровный. Исходная дерново-подзолистая супесчаная почва имела следующую агрохимическую характеристику: рНсоп.=5)2мН1экв.р!300 г; 8=5,30 мг-экв./100 г; гумус=1,64%. Данная почва характеризуется невысоким содержанием обменных форм фосфора и калия (Р2С>5=5,81 мг./100 г, К20=4,56 мг./100 г).

В указанный период проведено 3 мелкоделяночных полевых опыта; исследуемые культуры: ячмень «Суздаль» и овес «Орёл». ОРК приготовлен в 20012002 г. из безреагентного аэробно-стабилизированного ОСВ с очистных сооружений г. Владимира и зеленой массы люпина (опыт 1), и викоовсяной смеси (опыты 2 и 3). Из минеральных удобрений применяли аммиачную селитру (34,2%), двойной суперфосфат (42,0%) и хлористый калий (56,0%). ОРК и минеральные удобрения вносились эквивалентно ОСВ по содержанию фосфора. Опыт 1 проводился в 2002-2003 гг.:

фон 0-1. Контроль (без удобрений), 2. ОСВ 15 т/га, 3. ОСВ 30 т/га, 4. ОСВ 60 т/га, 5. ^0Р90К90, 6. ОСВ 15 т/га + Н,0Р90, 7. ОСВ 15 т/га + ^0К90, 8. ОСВ 15 т/га + Р90К90, 9. ОСВ 15 т/га + ^Р90^;

фон 1 - 1. Контроль (без удобрений), 2. ОРК 15 т/га, 3. ОРК 30 т/га, 4. ОРК 60 т/га, 5. ^0Р90К90, 6. ОРК 15 т/га + Н,0Р90, 7. ОРК 15 т/га + ^0К90, 8. ОРК 15 т/га + Р90К90, 9. ОРК 15 т/га + ^Р^К^.

Автор искренне благодарен заведующему лабораторией ВНИПТИОУ профессору Ка-сатикову В.А. за помощь и консультации при проведении полевых опытов.

Автор признателен коллективу кафедры экологии МСХА и сотрудникам ВНИПТИОУ за ценные советы и помощь при проведении научных исследований.

Опыт 2 проводился в 2002-2003 гг.: 1. Контроль (без удобрений), 2. ОСВ ЗОт/га, 3. ОРК ЗОт/га.

Опыт 3 проводился в 2003-2004 гг.: 1. Контроль (без удобрений); 2. ОРК 15 т/га; 3. ОРК 30 т/га; 4. ОРК 15 т/га + известь 3 т/га; 5. ОРК 30 т/га + известь 3 т/га; 6. ОРК 15 т/га + ^„К60; 7. ОТК (эквивалентно ОРК 15 т/га).

Таблица 1

Агрохимическая характеристика ОСВ и ОРК

Зольность, % рНсол. N Р2О5 К2О мг/кг

Общее содержание, (%)

ОСВ 63,5 7,4 1,90 2,14 0,45 95,5

ОРК (ОСВ+люпин) 73,4 6,7 1,07 2,32 0,51 346,7

ОРК

(ОСВ+викоовсяная 77,5 6,6 1,25 1,81 0,56 296

смесь)

Таблица 2

Содержание тяжелых металлов в ОСВ и ОРК мг/кг, сухого вещества

ОСВ ОРК (ОСВ+люпин) ГОСТ на ОСВ:

Элемент Валовое Подвижное Валовое Подвижное Р17.4.3.07-2001 (валовое содержание)

Кадмий 99,7 24,9 23,7 7,7 30

Медь 524 76,8 264 33 1500

Цинк 1283 281 753 145 3500

Свинец 30,2 1,42 61,8 2,7 500

Никель 169 26,1 142 17,4 400

Методы исследований. Образцы почвы были отобраны из пахотного слоя почвы (Апах0-20 см) в 2002, 2003 гг. Повторность каждого варианта 5-ти кратная. Учетная площадь делянки 3 м2. Расположение вариантов рендомизирован-ное. Обработка почвы и уход за посевами проводилась вручную. В течение вегетации растений проводили фенологические наблюдения (Методика государственного сортоиспытания с.-х. культур, 1989). Урожай зерна и соломы учитывали сплошным поделяночным взвешиванием.

В образцах почвы проводили определение основных агрохимических показателей: рНС0Л. - потенциометрически (ГОСТ 26483-85), Нг. - по Каппену (ГОСТ 26212-91). Определение подвижных форм фосфора и обменного калия в почве проводили по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-91). Для расчёта баланса в почве биогенных элементов определяли их количество в основной и побочной продукции: азота (ГОСТ 13496.4-93), фосфора (ГОСТ Р.51420-99),

калия (ГОСТ 30504-97).

Валовое содержание ТМ определяли в вытяжке (HNO3 1:1), подвижные формы ТМ определяли в растворе ААБ с рН=4,8 (Методические указания..., ЦИНАО, 1992). Подготовку растительного материала к анализу проводили методом сухого озоления и перевода золы в раствор азотной кислоты. Конечное определение содержания свинца, кадмия, меди, цинка и никеля проводили атомно-абсорбционным методом.

Санитарно-гигиеническую оценку загрязнения почвы удобрений и растений ТМ проводили на основе нормативных документов (СанПиН 2.1.7.1287-03, ГОСТ Р. 17.4.3.07-2001, СанПиН 5061-89).

Оценку изменения экологических показателей экосистемы вследствие локального внесения ОРК и ОСВ проводили с помощью педогеохимической индикации загрязнения почв ТМ. Рассчитывали показатель уровня загрязненности почвы и растений по величине коэффициента концентрации (Jf) =С0:С„

где аномальная концентрация элементов в варианте, концентрация элементов на контроле.

Коэффициент концентрации Кс показывает степень загрязнения конкретным элементом. Уровень суммарного загрязнения оценивали по показателю (Zc), который характеризует общий эффект воздействия на агроэкосистему при Кс >1,0: 1), (2)

Уровень биологического поглощения (Кеп) ТМ растением оценивали по отношению: Кбп= Кор/К«,, где Кср— коэффициент концентрации элемента в растении, - коэффициент концентрации подвижной формы элемента в почве. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1987). Результаты исследований обрабатывали и оформляли на персональном компьютере с помощью программ MS Word 2000,MS Exel, Straz.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние ОРК и ОСВ на агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы

Опыт 1. При изучении действия и последействия ОРК и ОСВ на агрохимические свойства почвы в условиях многолетнего опыта выявлено их положительное влияние на рассматриваемые показатели, что соответствует имеющимся в литературе данным по применению органических и органоминеральных

систем удобрений на основе ОСВ (Stutzer, 1984; Касатиков, 1988; Алексеев, 1997; Бердяева, Касатиков, Садовникова, 2001; Дорошевич, 2002).

Органические и органо-минеральные удобрения на основе ОРК и ОСВ оказали существенное влияние на важнейшие агрохимические и экологические значимые показатели почвы (табл. 3).

Таблица 3

Действие органической и органоминеральной систем удобрений на основе ОСВ

и ОРК на агрохимические свойства почвы

№ варианта рН СОЛ. Нг. мг.экв /100г S МГ.ЭКВ /100г Т мг.экв /100г V (%) р о 2 5подв. мг/100г К2О0бм. мг/ 100г

Фон 0

1. Контроль 4,9 3,09 6,19 9,28 66,7 8,27 4,08

2.0СВ15т/га(Фон 0) 5,1 3,22 7,65 10,9 70,4 24,0 4,62

3. ОСВ ЗОт/га 5,8 2,12 8,94 11,0 80,8 41,6 4,73

4. ОСВ 60т/га 5,9 2,34 9,55 11,9 80,3 65,1 4,95

5 N P K 90 90 90 5,3 3,01 6,21 9,22 67,4 24,5 7,17

6. Фон 0 + N90P90 5,4 3,04 6,80 9,84 69,1 37,7 3,63

7. Фон 0 + N90K90 5,5 3,04 7,04 10,1 69,8 33,3 8,98

8. Фон 0 + Р90К90 5,7 2,53 7,65 10,2 75,1 35,9 7,15

9. Фон 0 + ^0Р90К,0 5,7 2,31 7,53 9,84 76,5 39,0 8,69

НСРа5 0,3 0,16 0,38 0,51 0,34 1,44 0,34

Фон 1

1. Контроль 4,9 3,09 6,19 9,28 66,7 8,27 4,08

2.ОРК15т/га(Фон1) 5,3 2,61 6,62 9,23 71,7 25,9 4,2

3. ОРК ЗОт/га 5,8 1,83 7,41 9,24 80,2 36,9 4,6

4. ОРК бОт/га 5,9 2,04 8,57 10,6 80,8 53,7 5,98

5. N P K 90 90 90 5,3 3,01 6,21 9,22 67,4 24,5 7,17

6. Фон 1 + N,0P,0 5,4 2,77 5,81 8,58 67,7 36,2 4,0

7. Фон 1 + N90K90 5,5 2,59 5,70 8,29 68,8 29,8 8,38

8. Фон 1 + Р90К90 5,6 2,53 7,35 9,88 74,4 40,8 8,3

9. Фон 1 + N90P90K90 5,3 3,15 6,43 9,58 67,1 37,5 9,4

НСР0,5 0,2 0,14 0,46 0,24 0,56 1,24 0,41

С ростом доз ОРК и ОСВ рНсоя. меняется в пределах ± (0,2-1,0). Характер изменения рН«,л. не связан с фоновыми различиями и определяется в основном видом минеральных удобрений и дозами органических (табл. 3, вар. 3-4). При

внесении ОРК в отличие от ОСВ выявлено большее снижение гидролитической кислотности за счет действия органических веществ в составе компоста. Аналогичная зависимость выявлена при рассмотрении действия ОСВ и ОРК на емкость катионного обмена.

Действие органо-минеральных систем удобрений на кислотно-основные свойства почвы определяется видом минерального и органического удобрений. В частности, для систем удобрений на основе ОСВ, в отличие от ОРК, характерна более высокая сумма поглощенных катионов. Уровень гидролитической кислотности максимален при внесении азотных удобрений, оказывающих более значительное подкисляющее действие на почву по сравнению с фосфорно-калийными удобрениями.

Действие ОСВ и ОРК на фосфатно-калийный режим почвы определяется уровнем подвижных форм фосфора и калия в органических удобрениях и видом минерального удобрения. ОРК в составе органической системы способствует росту уровня Р205ПОДВ. почвы в 3,1-6,5 раза, уступая при этом действию ОСВ. Это приводит к оптимизации условий развития корневой системы растений и, как следствие, росту их урожайности.

Величина обменной и гидролитической кислотности как по действию, так и по последействию ОРК и ОСВ, находится в обратной зависимости от их доз в отсутствии существенных различий по видам минеральных удобрений.

Сумма поглощенных катионов по последействию органических удобрений уменьшается в сравнении с действием соответственно на 21-33 и 12-13% за счет миграционных процессов в системе «удобрение-почва-растение». Для органо-минеральных систем удобрений выявлено также снижение гидролитической кислотности и суммы поглощенных катионов по последействию ОСВ и ОРК.

Увеличение в почве Р2О5ПОДВ по последействию ОСВ на 10-26% по сравнению с действием происходит за счет интенсивной деструкции в почве биомассы осадка. В то время как для ОРК характерна обратная зависимость, проявляющаяся в снижении величин РгОзподв. на 16-32%, обусловленная, очевидно, более высокой степенью деструкции ОРК в почве по его действию. Для ввиду

его низкой концентрации в рассматриваемых удобрениях, не выявлено количественных изменений. При органоминеральной системе по обоим фонам происходит снижение концентрации в почве по последействию ОСВ и ОРК.

Опыт 2. В условиях «незагрязненного», внесением органических удобрений на основе ОСВ, почвенного фона произошло достоверное снижение величин обменной и гидролитической кислотности (табл. 4). Уровень Нг снизился во 2 и 3 вариантах соответственно на 5,4 и 8,5%, при этом произошло увеличение суммы поглощенных катионов. При внесении ОСВ и ОРК содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы возрастает, соответственно, в 2,9 и 3,8

раза в условиях разной степени деструкции удобрений при снижении уровня обменного калия при внесении ОРК в дозе 30 т/га.

Таблица 4

№ рНсол нг. Б Т V РгОзподв. КгОобм.

варианта мг.экв/ мг.экв/ мг.экв/ (%) мг/100г мг/ЮОг

ЮОг ЮОг ЮОг

1. Контроль 4,90 2,22 4,96 7,18 69,1 5,14 4,2

2. ОСВ ЗОт/га 5,15 2,10 5,38 7,48 71,9 15,1 4,1

3. ОРК ЗОт/га 5,18 2,03 5,33 7,36 72,4 19,6 3,6

НСРо., 0,18 0,1 0,25 0,11 0,31 0,71 0,29

По последействию ОСВ и ОРК в сравнении с действием выявлено увеличение обменной и гидролитической кислотности почвы, при этом сумма поглощенных катионов возросла соответственно на 22 и 25%. Уровень фосфатно-калийного режима почвы по последействию ОСВ и ОРК определяется, с одной стороны, интенсивностью процессов разложения органических удобрений в почве, а с другой стороны выносом фосфора биомассой растений. Выявлено увеличение РгС^под» по последействию ОРК в сравнении с контролем в 4,46 раза. В то время как для вариантов с ОСВ уровень повысился только в

2,5 раза, что ниже данных полученных при изучении действия данных видов удобрений. Таким образом, в условиях «незагрязненного» почвенного фона положительное влияние последействия ОРК на основе ОСВ и викоовсяной смеси на динамику Р2О5ПОДВ. существенно выше, чем последействие ОСВ. При этом выявлено положительное их последействие также и на динамику

Опыт 3. При изучении характера изменения агрохимических свойств почвы под влиянием систем удобрений на основе ОРК в сочетании с известкованием почвы и минеральными удобрениями выявлено, что внесение ОРК в дозах 15 и 30 т/га оказывает положительное действие на кислотно-основные свойства почвенного поглощающего комплекса в пахотном слое почвы (табл. 5, вар. 2, 3). В то же время известкование почвы по фону ОРК способствует дальнейшему снижению обменной и гидролитической кислотностей и увеличению суммы поглощённых оснований в пахотном слое почвы. При внесении азотно-калийных удобрений в почве происходит незначительное повышение обменной и гидролитической кислотностей в сравнении с фоном ОРК 15 т/га.

Действие доз ОРК 15 и 30 т/га приводит к увеличению концентрации подвижного фосфора в пахотном слое почвы соответственно на 48-76%. В то же время внесение извести (вар. 4, 5) приводит к снижению концентрации подвижного фосфора на 10-12% в сравнении с вариантами без внесения извести за счет образования Са-фосфатов. По действию ОРК в почве происходит также

увеличение содержания КгОобм. в ней по всем вариантам опыта на 39-50%. Известкование почвы приводит к снижению концентрации КгОобм. на 2-3%.

Таблица 5

Действие органо-растительного компоста на агрохимические свойства почвы

№ варианта рНсол. Нг. мг.экв/ ЮОг 8 мг.экв/ ЮОг Т мг.экв/ ЮОг V (%) р2о5подв. мг/100г кгообм. мг/ЮОг

1. Контроль 5,74 1,28 10,6 11,7 89,2 6,89 6,51

2. ОРК 15 т/га 5,83 1,06 11,3 12,4 91,4 11,4 9,24

3. ОРК 30 т/га 5,87 1,02 11,4 12,4 91,8 12,2 9,77

4. ОРК 15т/га + известь Зт/га 5,98 0,93 11,5 12,5 92,5 10,2 9,08

5. ОРК 30 т/га + известь Зт/га 6,04 0,89 11,7 12,6 92,9 12,0 9,46

6. ОРК 15 т/га + n60^ 5,80 1,16 10,9 12,1 90,4 10,8 11,0

7. ЫРК (экв. ОРК 15 т/га) 5,63 1,23 9,85 11,1 88,9 8,05 9,24

НСРо.5 0,08 0,06 0,65 0,42 0,54 0,72 0,54

По последействию ОРК сохраняется его положительное влияние на кислотно-основные свойства почвенного поглощающего комплекса в пахотном слое почвы (0-20 см), выявленное по действию удобрений. В то же время известкование по фону ОРК способствует дальнейшему снижению обменной и гидролитической кислотностей и увеличению суммы поглощённых оснований в пахотном слое почвы, что обусловлено влиянием катионов Са2+, М§2+в составе доломитовой муки, используемой для известкования почвы. В вариантах 6, 7 по последействию минеральных азотно-калийных удобрений, в почве происходит повышение обменной и гидролитической кислотностей и снижение суммы поглощенных оснований в сравнении с фоном ОРК 15 т/га.

В вариантах 2-3 по последействию ОРК сохраняется его положительное влияние на концентрацию подвижного фосфора в пахотном слое почвы, выражающееся в ее увеличении на 74-88%. При этом последействие известкования приводит к дальнейшему росту концентрации подвижного фосфора в вариантах 4-5 в сравнении с фоновыми вариантами за счет очевидно распада Са-фосфатов, образовавшихся в почве при совместном внесении ОРК и доломитовой муки и интенсификации деструкции ОРК в почве по последействию доломитовой муки.

Динамика калийного режима почвы по последействию ОРК отдельно и в сочетании с известкованием однотипна фосфатному. Тем самым действие ОРК

отдельно и в сочетании с известью по действию и последействию оказывает неоднозначное влияние на фосфатно-калийный режим почвы. Оно обусловлено действием известкования на обменные свойства почвенного поглощающего комплекса и интенсивностью процессов биологического разложения ОРК в почве во времени.

Влияние ОСВ и ОРК на макроэлементный состав и урожайность зерновых

культур

Действие и последействие ОСВ и ОРКнамакроэлементный состав зерна и соломы культур и вынос ими элементов питания Опыт 1. При изучении действия ОРК и ОСВ в виде органической системы удобрения и в составе органоминеральной системы на макроэлементный состав зерна и соломы культур и вынос ими элементов питания в условиях многолетнего опыта выявлено их неоднозначное влияние на содержание удобрительных макроэлементов в зерне и соломе ячменя (табл. 6).

В частности в вариантах с внесением только ОСВ (Фон 0), содержание азота в зерне и соломе ячменя возрастает пропорционально дозам ОСВ. При внесении ОРК (Фон 1) содержание азота в зерне повышается в меньшей степени, а в соломе содержание азота при внесении ОРК в дозах 15 и 30 т/га снижается относительно контроля. Это связано очевидно с одной стороны с влиянием ОРК, а с другой - наличием фактора «ростового разбавления», проявляющегося в данном случае для соломы. Следует отметить, что динамика содержания К2О в зерне и соломе ячменя вполне согласуется с данным предположением.

В отличие от ОСВ ОРК менее интенсивно влияет на макроэлементный состав зерна и соломы ячменя. И действительно, если по действию ОСВ содержание азота в зерне и соломе ячменя повышается на 9-29 и 3-17 относительных %, то по действию ОРК - только на 2-6 и 6%. Близкая зависимость получена по влиянию ОРК на содержание фосфора и калия в зерне и соломе ячменя.

В вариантах с органоминеральной системой на действие органических удобрений накладывается влияние минеральных, что в конечном итоге сказывается на содержании элементов питания в зерне и соломе ячменя. И действительно в вариантах с органоминеральной системой на основе ОСВ содержание азота в зерне повышается по сравнению с фоном, где вносится только ОСВ (вар. 2) на 2-22% и для ОРК - на 4-10 относительных процентов. При этом минимальный уровень содержания азота в зерне ячменя для органоминеральной системы был получен в вариантах с внесением по фону ОСВ и ОРК азотно-калийных и фосфорно-калийных удобрений за счет действия фактора «ростового разбавления».

Таблица 6

Действие органической и органоминеральной систем удобрений на основе ОСВ _и ОРК на макроэлементный состав ячменя, % сухого вещества_

№ Зерно Солома

Варианта N р2о5 К20 N р2о5 к2о

Фон 0

1. Контроль 2,35 0,89 0,51 1,38 0,30 0,63

2. ОСВ 15т/га(Фон 0) 2,57 0,90 0,49 1,42 0,31 0,52

3. ОСВ ЗОт/га 2,78 1,00 0,49 1,55 0,30 0,48

4. ОСВ бОт/га 3,03 1,02 0,47 1,62 0,32 0,49

5. ЫвоРвоКод 2,78 0,88 0,53 1,34 0,30 0,71

6. Фон 0 + N9(^90 2,82 0,85 0,46 1,43 0,30 0,70

7. Фон 0 + N90X90 2,38 0,95 0,51 1,49 0,28 0,92

8. Фон 0 + Р90К.90 2,62 0,83 0,53 1,43 0,27 0,69

9. ФонОН^9ОР9оК9О 3,14 0,93 0,48 1,58 0,30 0,65

НСР05 0,16 0,07 0,04 0,09 0,02 0,06

Фон 1

1. Контроль 2,35 0,89 0,51 1,38 0,30 0,63

2. ОРК 15т/га(Фон 1) 2,40 0,90 0,40 1,21 0,28 0,54

3. ОРК ЗОт/га 2,44 0,84 0,42 1,34 0,29 0,50

4. ОРК бОт/га 2,48 0,87 0,46 1,46 0,30 0,42

5. К90Р9оК9о 2,78 0,88 0,53 1,34 0,30 0,71

6. Фон 1 +N9(^90 2,63 0,97 0,46 1,58 0,32 0,50

7. Фон 1 + N90X90 2,40 1,02 0,48 1,60 0,26 0,81

8. Фон 1 + Р90К90 2,50 0,86 0,50 1,53 0,30 0,67

9. Фон 1+N9*^90X90 2,65 1,00 0,57 1,44 0,30 1,01

НСР05 0,16 0,07 0,05 0,08 0,02 0,07

В то же время в вариантах с органоминеральной системой наименьшее содержание азота получено при внесении азотно-фосфорных удобрений как по фону ОСВ, так и по фону ОРК. Близкая зависимость получена по содержанию фосфора и калия в зерне и соломе ячменя в вариантах с органоминеральной системой, особенно в вариантах с ОРК.

В целом органоминеральная система удобрения обеспечила более сбалансированное питание растений ячменя. В вариантах с внесением только ОСВ (Фон 0), содержание азота в зерне и соломе ячменя возрастает пропорционально дозам ОСВ. При внесении ОРК (Фон 1) содержание азота в зерне повышается в

меньшей степени, а в соломе содержание азота при внесении ОРК в дозах 15 и 30 т/га снижается относительно контроля (табл. 6).

В вариантах с действием органических удобрений в виде ОСВ и ОРК вынос биомассой ячменя азота, фосфора и калия повышается пропорционально дозам от 15 до 60 т/га.

По последействию органической системы в виде ОСВ (Фон 0), содержание азота в зерне овса возрастает пропорционально последействию от 30 до 60 т/га ОСВ, а в соломе - пропорционально последействию от 15 до 60 т/га ОСВ. При внесении ОРК (Фон 1) содержание азота в зерне и соломе повышается в большей степени. Динамика содержания фосфора и калия в зерне овса вполне согласуется с данным предположением.

Опыт 2. В условиях «незагрязненного», внесением органических удобрений почвенного фона, действие ОСВ повышает содержание в зерне ячменя и К2О, в то время как действие ОРК влияет лишь на содержание азота в зерне. При этом вынос азота, фосфора и калия зерном и соломой ячменя на всех вариантах существенно возрастает по сравнению с контролем. Превышение ОРК над ОСВ по выносу элементов выявлено только для азота.

По последействию на овес влияние ОСВ и ОРК на его макроэлементный состав определяется последействием данных удобрений на агрохимические свойства почвы и механизм миграции фосфора в системе «удобрение-почва-растение».

Опыт 3. Под действием собственно ОРК, а также при его сочетании с известкованием и внесением минеральных удобрений выявлено уменьшение содержание азота в зерне и соломе ячменя соответственно на 0,03-0,17% и 0,050,4% по сравнению с контролем. В отличие от азота, содержание фосфора в зерне и соломе ячменя в вариантах ОРК 15 т/га + 3 т/га извести и ОРК 30 т/га + 3 т/га извести снижается на 0,06-0,14% в сравнении с контролем.

Максимальное количество азота выносится в варианте 7 с внесением только минеральных удобрений, фосфора - варианте 3 с внесением ОРК в дозе 30 т/га, а калия - варианте 5 (табл. 7).

При совместном внесении ОРК и минеральных удобрений содержание в зерне овса азота и фосфора снижается соответственно на 0,08-0,18% и 0,050,08% по сравнению с контролем. Содержание калия в зерне овса на всех вариантах почти не изменилось, а содержание его в соломе повысилось на 0,030,25% по сравнению с контролем.

Таблица 7

Действие ОРК на вынос и использование макроэлементов биомассой ячменя

№ варианта Внесение удобрения, кг/га Вынос с биомассой ячменя и овса, кг/га Коэффициент использования (%)

N р2о5 К20 N р2о5 кго N р2о5 К20

1. Контроль - - - 70,1 50,8 57,5 - - -

2. ОРК 15 т/га 93,8 136 42 99,5 70,8 90,1 31,3 14,7 77,6

3. ОРК 30 т/га 188 272 84 99,0 82,5 87,0 15,4 11,7 35,1

4. ОРК 15т/га + известь Зт/га 93,8 136 42 89,2 68,2 85,1 20,4 12,8 65,7

5. ОРК 30 т/га + известь Зт/га 188 272 84 98,6 75,4 100 15,2 9,1 50,8

6. ОРК 15 т/га +>№0 154 136 102 97,9 72,6 77,1 19,6 16,1 19,2

7. ЫРК (экв. ОРК 15 т/га) 93,8 136 42 100 65,4 70,4 29,6 10,8 30,7

Действие и последействие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на урожайность зерновых культур Опыт 1. При изучении действия ОРК и ОСВ в виде органической системы удобрения и в составе органоминеральной системы на урожайность ячменя выявлен ее прирост по действию ОСВ пропорционально его дозам на 61,5, 69,2 и 76,9%, а в вариантах по действию ОРК - соответственно на 74,4,164,1 и 184,6% по сравнению с контролем. Выявленная зависимость свидетельствует о повышенной агрономической эффективности ОРК в сравнении с ОСВ, обусловленная более благоприятными физическими и физико-химическими свойствами ОРК и его положительным влиянием на уровень доступных форм питательных макроэлементов в почве.

По последействию происходит выравнивание влияния рассматриваемых видов удобрений на урожайность зерна и массу соломы овса. Их величины повышаются соответственно на 20-56% и 20-84% по последействию ОСВ и органоминеральной системы на его основе, а также на 16-55% и 2-77% по последействию ОРК и органоминеральной системы на его основе.

Опыт 2. В соответствии с полученными данными урожайность зерна и соломы ячменя при внесении ОСВ увеличивается соответственно на 37,3 и 18,9%, а при внесении ОРК - на 57,3 и 26,5%. В то же время по последействию органических удобрений на биомассу овса не выявлено существенных различий в последействии ОСВ и ОРК на урожайность зерна и массу соломы овса (табл. 8).

Таблица 8

Влияние ОРК и ОСВ на урожайность культур и продуктивность звена севообо-___рота___

№ Варианта Урожай ячменя Прибавка Урожай овса Прибавка Продуктивность звена, ц/га з. ед.

ц/га % ц/га %

1. Контроль 11,0 - - 14,5 - - 36,6

2. ОСВ 30т/га 15,1 4,1 37,3 15,4 0,9 6,2 43,0

3. ОРК30т/га 17,3 6,3 57,3 15,6 1,1 7,6 45,1

ИСР, 1,36 0,41 -

Опыт 3. При изучении влияния систем удобрений на основе ОРК в сочетании с известкованием почвы и минеральными удобрениями на урожайность зерна и массу соломы ячменя выявлено увеличение урожайности зерна на 44136%, а массы соломы - на 43-107% (рис. 1). Органоминеральная система на основе ОРК (вар. 6) обеспечивает более сбалансированное питание растений и как следствие позволяет получать максимальный уровень урожайности зерна и массы соломы ячменя.

По последействию на овес сохраняется положительное влияние ОРК на урожайность зерна (рис. 2). И действительно уровень прибавок зерна равен 2835% (вар. 2,3), при сочетании ОРК с известкованием почвы - 26-41% (вар. 4, 5).

Влияние ОСВ и ОРК на валовое содержание и концентрацию подвижных форм ТМ в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы

Опыт 1. При изучении влияния ОРК и ОСВ в виде органической системы удобрения и в составе органоминеральной системы на геохимические показатели агроценоза выявлено, что действие органической системы удобрения по-

вышает валовое содержание ТМ в почве пропорционально дозам вносимых ОСВ и ОРК, достигая максимума при дозах удобрений 60 т/га. При этом только по кадмию достигается уровень ОДК, начиная с дозы удобрения 15 т/га. По величинам коэффициентов концентрации Кс валового содержания ТМ выделен следующий убывающий ряд элементов: Сс1 > Си > Хп > N1 > РЬ. Сравнивая действие ОСВ и ОРК на уровень валового содержания ТМ и величины Хс> следует отметить более высокие значения Кс и 7.с в вариантах с ОСВ (рис. 3). Наибольшие величины Ъс получены при внесении по фону ОСВ и ОРК К,0К,0, Р90К90 и

Сравнивая значения Кс валового содержания ТМ и подвижных форм можно отметить, что действие ОСВ и ОРК оказывают значительно более высокое влияние на концентрацию подвижных форм Сё, Си, N1, РЬ и 2п, чем на их валовое содержание.

По последействию при органической системе удобрения валовое содержание ТМ в почве возрастает пропорционально дозам, вносимым ОСВ и ОРК. Для подвижных форм ТМ в почве по величинам в органической системе в вариантах с ОРК по сравнению с ОСВ выявлено снижение в 1,5-1,6 раза, а в орга-номинеральной - в 1,3-1,6 раза (рис. 4). По коэффициенту концентрации Кс ТМ для валового их содержания и подвижных форм по последействию ОРК и ОСВ выделен следующий убывающий ряд элементов: Сё > 2п > Си > N1 > РЬ.

Опыт 2. При однократном внесении ОСВ и ОРК в почву в дозе 30 т/га валовое содержание и концентрация подвижных форм ТМ возросли в меньшей степени по сравнению с данными опыта 1.

По значениям коэффициента концентрации валового содержания тяжелых металлов в данном опыте независимо от вида удобрения можно построить следующий убывающий ряд ТМ: Си > Сё > 2п > N1 > РЬ, а для Кс подвижных форм ТМ - Сё > РЬ > 2п > Си > N1. По действию ОСВ коэффициент концентрации Кс существенно выше, чем по действию ОРК.

В соответствие с полученными данными величина Zc валового содержания ТМ при внесении 30 т/га ОСВ и ОРК в пахотном слое почвы составляет соот-

N Р

90 90

ветственно 4,8 и 2,6 единицы, величина Хс подвижных форм ТМ составляет соответственно 9,4 и 5,4 единицы. При этом сохраняется превалирующее влияние действия ОСВ и ОРК на концентрацию подвижных форм ТМ, чем на их валовое содержание (табл. 9).

Таблица 9

Содержание ТМ в пахотном слое почвы согласно вариантам опыта, мг/кг сухо___го вещества ___

№ варианта РЬ Сё Си /п N1 /с

Валовое содержание

1. Контроль 5,0 0,60 6,5 29,5 17,0 -

2. ОСВ ЗОт/га 6,1 1,15 17,3 48,2 22,6 4,8

3. ОРК ЗОт/га 5,3 0,86 11,5 36,7 19,5 2,7

НСРа5 0,33 0,08 0,7 3,01 1,34

одк 130,0 2,0 132,0 220 80,0

Концентрация подвижных форм

1. Контроль 0,1 0,11 0,38 4,3 0,3 -

2. ОСВ ЗОт/га 0,3 0,55 0,62 10,5 0,4 9,4

3. ОРК ЗОт/га 0,2 0,38 0,40 8,0 0,3 5,4

НСР„ 5 0,01 0,03 0,05 0,7 0,03

ПДК 6 0,5 3 23 4

По последействию однократного применения ОСВ сохраняется более высокое валовое содержание и концентрация подвижных форм ТМ в почве в сравнении с внесением ОРК с превышением соответственно в 1,9 и 3 раза.

По величинам Кс валового содержания ТМ выделен следующий убывающий ряд элементов: Си > Сй > > М > РЬ. Для подвижных форм ТМ ряд Кс несколько иной: РЬ > Сё > Си > /п > N1. Сравнивая ряды Кс валового содержания и подвижных форм ТМ следует, что по последействию органических удобрений Кс концентрации подвижных форм РЬ, Сс1 и Ъа увеличивается в большей степени, чем валового их содержания.

Опыт 3. При изучении влияния систем удобрений на основе ОРК в сочетании с известкованием почвы и минеральными удобрениями действие ОРК также приводит к повышению в почве концентрации ТМ. В соответствии со значениями Кс валового содержания тяжелых металлов выделяется следующий убывающий ряд элементов: РЬ > Си > /п > N1 > Сё. При этом уровень Хс валового содержания ТМ в почве составляет всего 1,2-5,5 единицы.

Исходя из величины 2С по вариантам опыта и соотнося их с критериями загрязнённости почвы, по данному показателю следует отметить, что пахотный слой почвы в условиях однократного применения ОРК отдельно и в сочетании

с известкованием почвы и внесением минеральных удобрений по степени загрязнения относится к слабозагрязненной почве.

Влияние ОСВ и ОРК на накопление ТМ зерновыми культурами

Опыт 1. При изучении действия и последействия ОРК и ОСВ в условиях многолетнего опыта выявлено их определенное влияние на накопление ТМ зерновыми культурами, в частности отмечено активное накопление Сё с уровнем Кс 1,0-4,8 ед., Си - 1,1-1,3 ед., N1 - 1,6-4,6 ед., Zn ~ 1,0-2,0 ед. в зерне вариантов с внесением ОСВ (Фон 0). В то же время в зерновой продукции вариантов по изучению действия различных доз ОРК (Фон 1) значения Кс С<1, Си, N1, Zn соответственно равны 1,0-3,2; 1,0-1,6; 1,6-3,6; 1,1-1,5 ед., свидетельствуя о гораздо меньшем накоплении ТМ в зерне ячменя по действию ОРК. Содержание ТМ в зерне вариантов с действием ОРК (Фон 1) меньше, чем по действию ОСВ (Фон 0). В этом случае происходит усиление влияния компоста, что приводит к уменьшению поглощения наиболее транслакационно-активных - Сё, №, Ъп.

При внесении по фону ОРК минеральных удобрений величины Хс в сравнении с аналогичной системой удобрения на основе ОСВ снижаются в 1,3-1,9 раза, достигая наименьшего уровня в варианте с внесением по фону ОРК азот-но-фосфорных удобрений (рис. 5).

В отличие от данных по накоплению ТМ в зерне, солома вариантов с ОРК при органической и органоминеральной системах относится к слабой и средней степени загрязнения. В то же время если рассматривать степень загрязнения соломы по величине МДУ, то следует отметить, что только варианты с внесением ОСВ в дозе 30-60, а ОРК - в дозе 60 т/га приводят к сверхнормативному накоплению в соломе ячменя Сё.

По последействию ОСВ и ОРК уровень ТМ в зерне овса за исключением РЬ увеличивается пропорционально дозам удобрения. В вариантах с органомине-ральной системой содержание ТМ достигает максимума в варианте с внесением

1 2 3 4 5 6 7 8 дВарианг Рис. 5. 2сТМ в зерне ячменя по действию ОСВ, ОРК

1 2 3 4 5 6 7 8 вВари™-Рис. 6. 2сТМ в соломе ячменя по действию ОСВ, ОРК

по фону ОСВ азотно-калийных удобрений. Аналогичная зависимость, но при более низком уровне ТМ, выявлена и в вариантах с ОРК.

Из всей группы ТМ по действию наиболее активно в зерне всех вариантов происходит накопление Сё с уровнем АГС 2,3-6,0 ед., Си - 1-1,1 ед., N1 - 1,4-2,3 ед., гп-1,0-1,2 ед. по сравнению с последействием ОСВ (Фон 0). В то же время в зерне овса вариантов с ОРК (Фон 1) значения Кс Сс1, Хп соответственно равны 1,5-4,3; 1,3-2,1; 1,0-1,1 ед. Это свидетельствует о гораздо меньшем накоплении ТМ в зерне овса по действию ОРК на ячмень в сравнении с последейст-виемОСВ.

Показатель можно охарактеризовать как коэффициент биологического поглощения. Его значения для Сё, Си, /п, N1 соответственно равны 0,33; 0,08; 0,14 и 0,2 (при внесении ОСВ 15 т/га); а при внесении ОСВ 60 т/га - 0,31; 0,05; 0,15 и 0,17. Для вариантов с ОРК Кб„. равен: 0,29; 0,05; 0,1 и 0,14 при внесении ОРК 15 т/га и 0,23; 0,04; 0,12 и 0,13 в условиях внесения ОРК 60 т/га. Таким образом, наибольшей величиной Кб.п. обладает Сё, а наименьшей - РЬ и Си. В частности в ходе опыта установлено, что использование ОРК на основе ОСВ в качестве удобрения снижает ТМ.

В вариантах с последействием ОРК в отличие от вариантов с ОСВ выявлено преимущественное накопление в соломе М, Ъи и Сё с более низкими уровнями Ка равными соответственно: 2,0-4,66 ед., 1,62-2,85 ед. и 2-3,03 ед. Накопление РЬ выявлено только по последействию ОРК 60 т/га и органоминеральной системы удобрений (вар. 5-7) на основе ОРК. Сравнивая значения 2С по последействию рассматриваемых фонов, следует отметить более высокие его значения в вариантах с ОСВ, которые выше чем в вариантах с ОРК при органической и органоминеральной системах соответственно в 1,5-1,7 раза.

Опыт 2. В условиях однократного внесения ОСВ и ОРК в дозе 30 т/га как и при периодическом их внесении содержание тяжелых металлов в зерне и соломе ячменя по действию ОСВ выше, чем по действию ОРК. При этом в зерне ячменя также выявлено преобладающее накопление Сё с уровнем от действия ОСВ и ОРК, равным соответственно 2,6 и 2 ед.. Аналогичная зависимость выявлена также для /п и N1. При этом согласно значениям Кс выделяется следующий убывающий ряд элементов: Сё > М > Ъи > Си > РЬ.

Необходимо отметить, что по величине 2С зерно ячменя при однократном внесении ОСВ относится к средней степени загрязнения, а внесение ОРК - к слабой степени загрязнения, что подтверждает преимущество ОРК перед ОСВ с точки зрения стабилизации экологической обстановки и получения экологически безопасной продукции. Для соломы в соответствии со значениями Хс, равными для ОСВ и ОРК соответственно 6,1 и 5,5 выявлена средняя степень загрязнения. В то же время по величине МДУ в отличие от результатов опыта 1

не выявлено сверхнормативного превышения ни по одному из элементов. Это свидетельствует о целесообразности однократного использования ОРК с близким содержанием ТМ за ротацию 2-3 польного севооборота. Сравнивая величины Кс ТМ в зерне ячменя со степенью их подвижности в почве, были рассчитаны К&п. РЬ, Сс1, Си, Хп, №, которые при внесении ОСВ 30 т/га соответственно равны 0,2; 0,28; 0,46; 0,23; 0,22 ед. а при внесении ОРК 30 т/га- 0,13; 0,12; 0,32; 0,14; и 0,18 ед. Тем самым по действию ОСВ и ОРК на концентрацию ТМ в зерне ячменя наиболее высокие величины Кб „. получены для Си. Использование ОРК на основе ОСВ в качестве удобрения снижает

В условиях последействия ОСВ в дозе 30 т/га содержание ТМ в зерне и соломе овса выше, чем по последействию ОРК. При этом в зерне овса как и при периодическом внесении удобрений на основе ОСВ выявлено преобладающее накопление Сё с уровнем Кс от действия ОСВ и ОРК, равное соответственно 2,4 и 2,2 ед.. Аналогичная зависимость выявлена для 7л\ и N1.

По величине зерно овса по последействию однократного внесения ОСВ относится по степени загрязнения к средней, а при однократном внесении ОРК - к слабой степени загрязнения.

Опыт 3. В соответствии с полученными данными действия ОРК отдельно и в сочетании с известкованием оказывает разнокачественное влияние на содержание ТМ в зерне ячменя. Внесение ОРК в дозе 15 т/га лишь в небольшой степени повышает концентрацию в зерне Си, /п и N1 с уровнями К„ равными соответственно 1,38; 1,06 и 1,4.

Дальнейшее повышение дозы ОРК до 30 т/га приводит к росту Кс по ТМ в 1,5-2 раза. При этом выделен следующий убывающий ряд элементов: Си > N1 > /п > Сё > РЬ. Известкование, заметно снижая концентрацию подвижных форм ТМ, уменьшает и концентрацию ТМ в зерне ячменя.

5-*-

4,5 4 3,5 3 2,5 2

и 1

0,5 0

1 2 3 4 5 6 7 Вариант Рис. 7. 7л ТМ в ячмене по действию ОРК

Применение ОРК совместно с минеральными удобрениями приводит к снижению концентрации в зерне Си и /п по отношению к контролю. Соотнося значения с категориями по степени загрязнения растений следует отметить наличие преимущественно слабой степени загрязнения зерна ячменя в данном

опыте за исключением вар. 3, имеющего значение Хе на границе слабой и средней степени загрязнения (рис. 7).

Для соломы ячменя в данном опыте, как и в предыдущих, выявлен рост Кс для отдельных ТМ при сохранении общей закономерности Кс и Хс от доз ОРК и известкования почвы. При этом в отличие от данных по товарной продукции возрастает количество вариантов с уровнем 2С выше 3 ед., что позволяет отнести их к средней категории степени загрязнения. Для соломы, как и для зерна ячменя не выявлено сверхнормативного превышения концентрации ТМ.

ВЫВОДЫ

1. Проведенные исследования по изучению действия и последействия органо-растительных компостов (ОРК) на основе осадков сточных вод (ОСВ) на аг-роэкологические состояние дерново-подзолистой почвы и продуктивность агроэкосистем показали высокую эффективность ОРК по сравнению с ОСВ и их положительное влияние на уровень доступных форм питательных элементов в почве: возрастает содержание Р2О5 — в 1,2-4,5; КгО —в 1,1-2,2 раз.

2. Установлен нормативно-транслакационный уровень ОРК в условиях различной степени загрязнения почвы. ОРК снижают отрицательное действие ОСВ, в отличие от собственно ОСВ, и в меньшей степени влияют на формирование в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы биогеохимической аномалии

3. Разработаны технологические особенности компостирования субстрата на основе осадка сточных вод и растительных остатков. При компостировании уменьшаются валовое содержание и концентрация подвижной формы кадмия в ОРК. Его уровень соответственно в 5,5 и 4,2 раз ниже, чем в ОСВ. Близкая зависимость выявлена и по другим ТМ.

4. Действие и последействие ОРК и ОСВ имеют качественно различное влияние на кислотно-основные свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы, обусловленные агрохимическими свойствами удобрений и известью.

5. Различия в действии и последействии ОРК и ОСВ на фосфатный режим почвы определяются более высоким содержанием в ОСВ и ускоренной минерализацией ОРК в почве.

6. Известкование почвы по фону ОРК снижает концентрацию РгОзюдв. в пахотном слое на 10-12% за счет образования Са-фосфатов. По последействию известкования происходит рост концентрации в почве в сравнении с не известкованным фоном за счет минерализации ОРК.

7. Положительные особенности роста и развития ячменя по действию ОРК в сравнении с ОСВ определяются: а) трендом снижением содержания азота, фосфора и калия за счет эффекта «ростового разбавления», проявляющегося

при органической и органоминералыюй системах удобрений, в том числе, и при известковании почвы.; б) оптимизацией агрономического эффекта от действия ОРК обусловленное более высокой доступностью азота, фосфора и калия в составе ОРК при пониженной эффективности азотно-фосфорных удобрений, вносимых по его фону.

8. Оптимизация роста и развития овса по последействию ОРК в сравнении с ОСВ определяются следующими трендами: а) положительным последействием органических удобрений на содержание азота, фосфора и калия в составе зерна и соломы яровой зерновой культуры, б) проявлением эффекта «ростового разбавления» при внесении по фону ОРК азотно-калийных и азотно-фосфорных удобрений, в) агроэкологическим эффектом по последействию органической и органоминеральной систем удобрений на основе ОРК и ОСВ.

9. Концентрация в почве подвижных форм ТМ по действию и последействию органической и органоминеральной систем удобрений на основе ОРК в 1,31,8 раза ниже, чем при внесении ОСВ.

10. Действие и последействие ОРК на элементный состав яровых зерновых культур выражается в отличие от ОСВ: а) снижением показателя суммарного загрязнения зерна при органической и органоминеральной системах удобрений соответственно в 1,4-2,1 и 1,3-1,9 раза пропорционально их дозам; б) отсутствием превышений значений МДУ ТМ в зерне; в) снижением категории загрязнения зерна исходя из значения до уровня слабого и среднего по действию ОРК и слабого - по последействию; г) положительным влиянием фактора «известкование почвы» на снижение концентрации ТМ в зерне при уменьшении^ в 1,4-1,5 раза.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Исходя из принципа экологической безопасности, нами предлагается использование осадков сточных вод в качестве органического удобрения в дозе 1530 т/га после предварительного компостирования с растительными остатками.

2. В целях оптимизации макроэлементного питания растений в полевых опытах необходимо дифференцировать нормы органо-растительных компостов на основе ОСВ с обязательным внесением азотно-калийных удобрений.

3. Органо-растительные компосты на основе осадка сточных вод на дерново-подзолистых супесчаных почвах рекомендуется вносить однократно с периодичностью 2-3 года с обязательным предварительным известкованием почвы.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Чжоу Дунсин. Влияние осадков сточных вод используемых в качестве удобрения на биопродуктивность овса // Рукопись, депонированная в центре информации и технико-экономических исследований АПК. 12.2004.

2. Чжоу Дунсин. Влияние осадков сточных вод на растение и физико-химические свойства почвы // Материалы юбилейной научной конференции молодых ученых и специалистов. - М., изд-во МСХА, 2003. С. 327-334.

З.Чжоу Дунсин. Влияние систем удобрений на основе органо-растительных компостов на рост, развитие и урожайность ячменя // Рукопись, депонированная в центре информации и технико-экономических исследований АПК. 11.2004.

4. Чжоу Дунсин, Еськов А.И., Касатиков В.А., Раскатов В.А.. Влияние осадка сточных вод и органо-растительного компоста на агрохимические свойства почвы и содержание в ней ТМ // Известия ТСХА. 2005. № 1. С. 15-22.

5. Чжоу Дунсин, Еськов А.И., Касатиков В.А., Раскатов В.А.. Влияние осадков сточных вод на ячмень и плодородие почвы // Плодородие. 2005 № 1. С. 2123.

Объем 1,5 печ. л. Зак. 267. Тираж 100 экз.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

jt "" y* î, "

г ч- г ~ \

19 МАЙ 2005 "

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Чжоу Дунсин

Введение.

Глава I Агротехнологические и агроэкологические свойства осадков городских сточных вод и компостов (обзор литературы).

1.1 Агротехнологические свойства осадков городских сточных вод.

1.2 Агроэкологические свойства осадков городских сточных вод.

1.3 Действие осадков городских сточных вод на поведение тяжелых металлов в системе удобрение-почва-растение.

1.4 Агротехнологические и экологические особенности компостирования осадков сточных вод.

Глава II Программа и методика проведения исследований.

Глава III Результаты исследований.

3.1 Агротехнологические особенности компостирования осадков сточных вод и растительных остатков.

3.2 Влияние осадков городских сточных вод и органо-растительного компоста на агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы

3.2.1 Действие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

3.2.2 Последействие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы.

3.3 Влияние осадков сточных вод и органо-растительного компоста на мак-роэлементный состав и продуктивность зерновых культур.

3.3.1 Влияние действия и последействия осадков сточных вод и органо-растительного компоста на макроэлементный состав зерна и соломы культур и вынос ими элементов питания.

3.3.2 Действие и последействие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на продуктивность зерновых культур.

3.4 Влияние осадков городских сточных вод и органо-растительного компоста на валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы.

3.4.1 Действие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы.

3.4.2 Последействие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы.

3.5 Влияние осадков городских сточных вод и органо-растительного компоста на накопление тяжелых металлов в растениях зерновых культур.

3.5.1 Действие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на накопление тяжелых металлов в растениях зерновых культур.

3.5.2 Последействие осадков сточных вод и органо-растительного компоста на накопление тяжелых металлов в растениях зерновых культур.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве"

Актуальность проблемы. С ростом численности населения возрастают масштабы производственной деятельности. И вместе с полученными продуктами, сопровождается происхождение многих выбросов. К примеру, с развитием промышленности, ростом городов и повышением степени их благоустройства возрастает объем сточных вод, подвергаемых очистке. Утилизация сточных вод прежде осуществлялась преимущественно механическим удалением в окружающую среду без какой-либо предварительной очистки. Строительство очистных сооружений в последние два десятилетия приобрело массовый характер. Однако, решая задачи по очистке сточных вод, неизбежно возникает проблема в утилизации образующихся осадков сточных вод (ОСВ). С 80 года 20-го века, суммы производства ОСВ в западных странах сильнее возрастают [Ван Синь, 2002].

Взаимосвязь урбанизации и состояния окружающей природной среды обусловлена рядом факторов в сложной системе социально-экономического развития и взаимодействия общества и природы. Поэтому проблема оптимизации взаимодействия человека и природы является актуальной и решение её имеет большое значение в улучшении окружающей среды.

В настоящее время в сельскохозяйственной деятельности, интенсификация земледелия и недостаточное внесение в почву органического вещества приводят к излишней минерализации гумуса - основного носителя плодородия. В России за последние 2-3 десятилетия содержания гумуса в Нечерноземной зоне уменьшилось на 0,5-0,7 т/га, в Центрально-Черноземной полосе на - 1,0-1,5 т/га. Установлено, что почвы под зерновыми культурами ежегодно теряют 0,5-1,5 т/га гумуса, под пропашными, в 1,5-3 раза выше. Снижение плодородия почв характерно для России и большинства развитых стран [До-рошкевич, Убугунов Л.Л., Мангатаве Ц.Д. и т.д. 2002].

В 1985 г. в Российской Федерации внесено 457 млн.т. органических удобрений, в 1990 г. - 575 млн.т., а в 1995 г. эта цифра увеличилась до 697 млн.т.

Согласно расчетам научных утверждений, даже такой рост внесения органики не в состоянии обеспечить бездефицитный баланс гумуса в почвах. Отсюда возникает острая необходимость максимального увеличения производства всех видов органических удобрений, в том числе нетрадиционных.

Ежегодно в России только в животноводстве накапливается около 1,0 куб.км. сточных вод. В них содержится 4,5 млн.т. азота, 100 тыс.т. фосфора и 700 тыс.т. калия. Используя лишь животноводческие сточные воды для улучшения возделывания сельскохозяйственных культур, можно получить в пересчете на зерно дополнительный урожай свыше 7 млн.т. зерна [Богатырев, 1999].

В качестве удобрения в среднем в 12 западноевропейских странах и США довольно широко используется 32,4% ОСВ городских очистных сооружений, особенно в тех районах, где ощущается нехватка органических удобрений, а доставка ОСВ обходится дешево и поэтому экономически оправдана. При этом в Люксембурге в сельском хозяйстве применяют 90% годового выхода ОСВ, Швейцарии - 70%, ФРГ - 30%, Франции - 23%, Бельгии - 10%. В настоящее время в Российской Федерации на удобрение используется не более 4-6% общее количества осадков, что значительно ниже по сравнению с индустриально развитыми стратами [Захаренко, 2004].

В составе ОСВ содержится большое количество органического вещества и питательных элементов, легко переходящих в доступные для растений формы, является ценным сырьем для получения органических удобрений. 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 ОСВ на удобрения позволит сохранить значительное количество минеральных туков, уменьшит дефицит гумуса.

По данным исследований, ОСВ обладают высокими запасами углерода, азота и фосфора, обогащены полезной микрофлорой, положительно влияют на физические свойства почв. Различные виды осадков содержат 20-30% углерода и 2-5% гуминовых веществ, при внесении ОСВ в почву отмечено накопление общего углерода и гуминовых веществ, преимущественно фуль-ватного характера [Отаббонг, Якименко и др., 2001].

Это обуславливает целесообразность их широкого использования в качестве нетрадиционных органических удобрений в сельском хозяйстве, городском озеленении и т.д. Одновременно решается и задача устранения больших объемов загрязняющих веществ [Мохаммед, 2001 ].

Поэтому использование ОСВ в качестве местных удобрений является также эффективным способом ликвидации этого отхода, хотя применение его требует определенной осторожности, поскольку некоторые виды ОСВ содержат повышенное количество тяжелых металлов и органических поллю-тантов [Отаббонг, Якименко и др., 2001].

В сточных водах возможен спонтанный процесс образования новых, неизвестных соединений, механизм формирования которых существующими методами установить чрезвычайно трудно. Илы некоторых очистных сооружений обладают выраженной фитотоксичностью, которая обусловлена загрязнением этих осадков органическими соединениями, обладающими гер-бицидными свойствами.

Однако основным фактором, сдерживающим применение ОСВ в растениеводстве, является наличие в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и безвредность продуктов мало изучено. Следовательно, для оптимального решения данного вопроса имеется ряд трудностей и много еще неразрешенных задач.

В принципе, целесообразность применения многих отходов на удобрения не вызывает сомнений, так как естественное плодородие почв сформировалось исторически и поддерживается в настоящее время за счет биохимического разложения почвообразующих минералов и органических остатков (отходов) растительного и животного происхождения.

В то же время для объективной оценки действия конкретного удобрения, произведенного на основе тех или иных отходов, необходимы его испытание в системе агроэкологического мониторинга и разработка технологий по экологически безопасному, экономически выгодному его применению в менее ущербных звеньях экосистемы агроландшафтов [Захаренко, 2004].

В настоящее время, необходимость переработки ОСВ на удобрение не вызывает сомнений. Однако неясных и нерешенных вопросов еще много. Прежде всего, это поиски способов переработки, удовлетворительных и в экономическом, в экологическом отношениях и пригодных для разнообразных местных условий и разных масштабов переработки. В экологическом направлении усилия концентрируются на исследовании долговременных последствий внесения осадка в почву, что позволит установить, возможно ли длительное и безопасное для окружающей среды ведение сельскохозяйственного производства с применением удобрений из осадка сточных вод [Покровская, Касатиков, 1987 ].

Цель исследований. Целью исследования является выявление агроэкологи-ческих и технологических аспектов производства и применения органо-растительных компостов на основе осадка сточных вод. Изучение влияния органо-растительного компоста в сравнении с ОСВ в составе органической и органоминеральной систем удобрений на миграцию макро- и микроэлементов в системе удобрение-почва-растение на дерново-подзолистой супесчаной почве. В связи с этим в процессе исследований решались задачи по сравнительной оценке влияния систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод на:

1. Агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы по действию и последействию органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод.

2. Валовое содержание и концентрацию подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) в дерново-подзолистой супесчаной почве по действию и последействию органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод.

3. Урожайность культур и их arpo- и биогеохимические показатели по действию и последействию органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод.

4. На экологические показатели полевого агроценоза по величинам суммарного загрязнения (2С) и коэффициента концентрации (Кс).

5. Прикладное значение. По результатам исследований дана сравнительная агроэкологическая оценка использования систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод.

Научная новизна. Впервые на основе проведения полевых и лабораторных исследований рассмотрено изменение агроэкологических свойств дерново-подзолистой почвы под влиянием органо-растительного компоста на основе осадка сточных вод с получением важнейших интегральных экологически значимых показателей качества товарной продукции, валового содержания и концентрации в ней подвижных форм тяжелых металлов по действию и последействию органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод.

Разработаны агроэкологические и технологические аспекты производства и применения органо-растительных компостов на основе осадка сточных вод. Выявлены во временном аспекте качественные различия во влиянии органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод на урожайность культур и их arpo- и биогеохимические показатели. Определены основные изменения экологических показателей полевого агроценоза по величинам Zc и Кс.

Определены экологически безопасные дозы ОРК в сравнении с ОСВ для оптимизации плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Проведена агроэкологическая оценка состояния локальных почвенных участков и выявлена различная степень транслокации ТМ в системе «удобрение-почва-растение» по действию и последействию ОРК и осв.

Практическая ценность работы. Работа имеет практическую ценность. По результатам исследований дана комплексная экологическая и агрохимическая оценка использования органических и органоминеральных систем удобрений на основе органо-растительного компоста и осадка сточных вод при разных дозах внесения ОСВ и ОРК. Результаты исследований позволяют сделать выбор оптимальных решений по повышению устойчивости и продуктивности агроэкосистем, формирующихся на дерново-подзолистых супесчаных почвах при использовании ОРК на основе ОСВ.

Разработанные предложения по производству и применению ОРК на основе ОСВ в качестве удобрения с учетом природоохранительных требований могут быть использованы на дерново-подзолистых супесчаных почвах. Полученные данные необходимы для разработки краткосрочных прогнозов и рекомендаций по снижению негативного влияния удобрений на основе осадка сточных вод на агроэкосистему. Диссертационный материал может быть использован при составлении проектно-сметной документации проектов землепользования.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Чжоу Дунсин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведение исследований, результаты которых представлены в данной работе, позволяет обосновать агроэкологическую целесообразность широкого использования органо-растительного компоста на основе осадков городских сточных вод.

Выявлены агротехнологические особенности компостирования субстрата на основе осадка сточных вод и растительных остатков. Показано, что в процессе компостирования ОСВ с растительной биомассой возрастает валовое содержание калия и подвижных форм азота, фосфора и калия. При этом общее содержание азота, фосфора и углерода в ОРК снижается в сравнении с ОСВ, что обусловлено процессами смешивания компонентов компостной массы и их компостированием. Наблюдаемое снижение содержания общего азота обусловлено развитием и активной жизнедеятельностью целлюлозо-разлагающих микроорганизмов.

Действие и последействие органо-растительного компоста и осадка сточных вод имеют качественно различное влияние на кислотно-основные свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы, обусловленные агрохимическими свойствами удобрений. При этом ОРК в сравнении с ОСВ способствует значительно большему снижению Нг. Аналогичная зависимость выявлена при рассмотрении действия ОСВ и ОРК на емкость катионного обмена.

Различия в действии и последействии ОРК и ОСВ на фосфатный режим почвы определяются более высоким содержанием Р2О5ПОДВ. в ОСВ. Данная взаимосвязь очевидно обусловлена с одной стороны более высокой интенсивностью минерализации в почве ОРК, а с другой стороны уровнем подвижного фосфора в их составе. В то же время уровень содержания К200бм. не зависит от вида удобрения, находясь в пропорциональной зависимости от их доз. Для органоминеральных систем удобрений характер изменения фосфорного режима почвы определяется с одной стороны его повышенной концентрацией в органическом удобрении, с другой стороны действием фосфорных удобрений. В то же время калийный режим почвы при органоминеральной системе определяется в основном внесением минерального калия. Известкование почвы по фону ОРК снижает концентрацию Р205подВ. в Апах. на 10-12 % за счет образования Са-фосфатов. По последействию известкования происходит рост концентрации в Апах P205naaB. в сравнении с не известкованным фоном за счет минерализации ОРК.

Внесение ОРК оказывает отличное от ОСВ влияние на агрохимические и агрономические показатели роста и развития яровой зерновой культуры. По действию ОРК в сравнении с ОСВ они определяются снижением содержания общих форм азота, фосфора и калия за счет эффекта «ростового разбавления», проявляющегося при органической и органоминеральной системах удобрений, в том числе и при известковании Апах., а также оптимизацией агрономического эффекта от действия ОРК обусловленного более высокой доступностью азота, фосфора и калия в составе ОРК при пониженной эффективности азотно-фосфорных удобрений, вносимых по его фону.

В то же время агрохимические особенности роста и развития яровой зерновой культуры по последействию ОРК в отличие от ОСВ определяются положительным последействием органической системы удобрения на макро-элементный состав зерна и соломы яровой зерновой культуры при проявлении эффекта ростового разбавления в условиях внесении по фону ОРК азот-но-калийных и азотно-фосфорных удобрений. Следует также отметить более высокую агрономическую эффективность ОРК, применяемого отдельно или в сочетании с минеральными удобрениями. В то же время по последействию происходит выравнивание влияния ОРК и ОСВ на показатели урожайности зерна овса и массы соломы. Данная зависимость обусловлена более высокой доступностью элементов питания ОРК по их действию.

Положительная роль известкования в увеличении урожайности яровых культур при внесении ОРК проявляется по его последействию и позволяет более рационально использовать элементы питания ОРК в ходе ротации звена севооборота.

В ходе проведенных исследований выявлено, что ОРК, в отличие от ОСВ, в меньшей степени влияет на формирование в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы биогеохимической аномалии, снижая тем самым отрицательный экологический эффект от внесения в почву ОСВ в составе ОРК. При внесении органических и органоминеральных систем удобрений на основе ОСВ и ОРК на фоне последействия ранее вносимых удобрений увеличиваются валовое содержание и концентрация подвижных форм тяжелых металлов в почве. Исходя из величины 2С по вариантам опыта и соотнося их с критериями загрязнённости почвы по данному показателю, следует отметить, что пахотный слой почвы по степени загрязнения при дозах органических удобрений 15-30 т/га находится на границе слабо- и средне загрязненной почвы.

При известковании почвы по фону ОРК существенно снижается концентрация подвижных форм ТМ. Об этом свидетельствуют как абсолютные значения концентрации ТМ, так и величины уровень которых уменьшается в 1,4-1,6 раза. Данная зависимость обусловлена изменением агрохимических свойств почвы при известковании почвы и как следствие усилением иммобилизации ТМ в почве.

Действие и последействие ОРК на элементный состав яровых зерновых культур выражается в отличие от ОСВ: а) снижением показателя суммарного загрязнения Zc зерна при органической и органоминеральной системах удобрений соответственно в 1,4-2,1 и 1,3-1,9 раза пропорционально их дозам; б) отсутствием превышений значений МДУ ТМ в зерне; в) снижением категории загрязнения зерна, исходя из значения 2С, до уровня слабого и среднего по действию ОРК и слабого - по последействию; г) положительным влиянием фактора «известкование почвы» на снижение концентрации ТМ в зерне при уменьшении 2С в 1,4-1,5 раза.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Чжоу Дунсин, Москва

1. Boyd S.A., Sommers L.E., Nelson D.W. 1. fared spectra of sewage sludge fractions: evidence for an amide metal binding site // Soil Sci. Am. Soc. J. 1979. №5. P. 23-28.

2. Chen T.B., Huang Q.F. Динамика температуры в процессе компостирования осадков городских сточных вод // Экологическое известие. 2002. № 5. 736-740.

3. De Hach S. Sew as a phosphate fertilizer // Phosph. In Agr. 1980. Vopl.34, №3. P. 33-41.

4. Deiana S., Gersa C, Manunza В., et al. Analytical and spectroscopic characterization of humic asids extracted from sewage sludge manure and worm compost// Soil Science. 1990. Vol.150, №1. P. 14-18.

5. Furrer O,, et al. Maximum concentrations of toxic substances // Agr. Use sewage sludge. 1980. P.4-6.

6. Furrer O., et al. Maximum concentrations of toxic substances // Agr. Use sewage sludge. 1980. P.4-6.

7. Grage D., Klasink D. Klarschlammverwertung in der Landwirtschaft // Land- wirtschaftsblatt Wesr-Ems. 1975. Bd.l22, H. 48. P. 6-8.

8. Hovsentius Y. Composting & use of Compost in Sweden // J. Water Pollution Control Federation. 1975. Vol.47. P. 741-748.

9. Jokinen R. Effects of phosphorus precipitation chemicals on characteristics and agricultural value of municipal sewage sludges. 3. Analytical results of sludge treated soils //Acta Agric. Scand. 1990. V. 40. p. 141-147.

10. Li CH.Q., Wei Y.S. The character changes and maturity of sewage sludge aerobic composting with various bulking agents // Наука об окружаюидей среде. 2001. №3. 60-65.

11. Li Y.X., Wang M.J. The maturity indexes and standards of organic solid waste composting // Наука об окружающей среде. 1999. № 2. 98-102. - 121-

12. Lindsay W.L. Chemical equilibria in soils. Wiley-Interscience. Ney York. 1979. P.449.

13. Mach R. Biologiche Behandlung und Verwertung organischer Abfalle // Zeitschrift fur Kulturtechnik und Flurbereiniggung. 1981. Bd.22, P. 278-285.

14. Qiao X.L., Luo Y.M. Влияние использования осадков сточных вод в возделывании на окружающую среду // Почва. 2000. № 2, С, 79-85,

15. Sims J.T,, Boswell F.C. The influence of organic wastes and inorganic nitrogen sources on soil nitrogen, yield, and elemental composition of com // J. Environ. Qual. 1980. V. 9. P, 512-518.

16. Sommers L. Chemical composition sewage sludge and analysis of their potential us as fertilisers // J, Environ. Qual. 1977. Vol.6. P. 225-232.

17. Sposito G., Kenneth M. H. Copper (2) comlexation by fiilvic acid extracted from sewage sludge as influenced by nitrate versus perchlorate background ionic media // Soil Sci, Am. Soc. J, 1979. Vol. 43, №5. P. 47-51.

18. Unite R., Perry J,, Brown R, Applying municipal sludge care to Ohio cropland // Ohio Report on Res, Developt, 1981, Vol. 66, №1. P, 5-8,

19. Wang D,Q., Xie Q,L. Аэробное компостирование осадков городских сточных вод // Известие политехнического института Гуэ Линь, 2000, № 5. 38-40.

21. Xue Ch.Z., Du X.K, Effects of complex sludge by composting applying to highway greenbelt 2. Soil chemistry, plant nutrition and environmental effects // Agro-environmental protection (China), 2000, № 19(4), С 204-208,

22. Yang L., Xue D,S,, Henry C.L, Использование осадков сточных вод и их влияние на тяжелые металлы // Agro-environmental protection (China). 1997. №16(5), 227-231. -122-

23. Yang Zh.Y., Wang H.K. Загрязнение свинцом сельскохозяйственных культур при внесении осадков сточных вод // Наука об окружающей среде. 1 9 9 3 . № 6 . 9-11.

24. Zhang Q.M., Chen W.P. State and development for treatment and disposal of sewage sludge in city // Agro-environmental protection (China). 2000. № 19(1). С 58-61.

25. Zhang S.X., Wang H.K. Токсичность никеля на сельскохозяйственных культур при внесении осадков сточных вод // Известие об окружающей среде. 1991. № I . e . 71-77.

26. Zhang Z.Q., Tang X.B. Влияние компостирования осадков сточных вод на поведение тяжелых металлов // Agro-environmental protection (China). 1996. №14(4). 188-190.

27. Алексеев Ю.В., Вялушкина Н.И., Маслова А.И. Влияние химической активности карбонатов кальция и магния на транслокацию тяжелых металлов из почвы в растения // Агрохимия. 1999. № 8. 79-81.

28. Алипбеков Ю.А. Влияние цинка на поступление '''Sr, макро- и микроэлементов из сероземной почвы в растения пшеницы // Агрохимия. 2002. №

29. Андреева И.В., Говорина В.В., Виноградова СБ. и др. Никель в растениях // Агрохимия. 2001. № 3. 82-94.

30. Андреева И.В., Говорина В.В., Ягодин Б.А. и др. Динамика накопления и распределения никеля в растениях овса // Агрохимия. 2000. № 4, 68-71.

31. Барсукова B.C., Гамзикова О.И. Влияние избытка никеля на элементный состав контрастных по устойчивости к нему сортов пшеницы // Агрохимия. 1999. № I . e . 80-85.

32. Бердяева Е.В., Касатиков В.А., Мадовникова Л.К. Влияние осадков сточных вод на изменение химических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы и содержание в ней тяжелых металлов // Агрохимия. 2001. №

34. Богатырев СМ. Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрения в условиях курской области: ' Дис. ...канд. с. -X. наук. Курск. 1999.

35. Бутовский P.O. Проблемы химического загрязнения почв и грунтовых вод в странах европейского союза // Агрохимия. 2004. № 3. 74-81.

36. Ван Синь. Изучение влияния осадка сточных вод в качестве удобрения на почву и сельскохозяйственные культуры // Вестник практического экологии в Китае. 2002. № 2. 163-166.

37. Витковская СЕ. Поступление тяжелых металлов в растения при использовании компоста из твердых бытовых отходов в качестве органического удобрения // Агрохимия. 2000. № 5. С 78-82.

38. Витковская Е., Дричко В.Ф. Влияние органических отходов на агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы и поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 2002. № 7. 5-10.

39. Говорина В.В., Андреева И.В., Сидоренкова Н.К. накопление никеля некоторыми сельскохозяйственными культурами при разных уровнях его содержания в дерново-подзолистой почве //Агрохимия. 2003 ,№ 7.С60-69.

40. Головатый СЕ., Жигарев П.Ф., Панкрутская Л.И. Поступление кадмия в сельскохозяйственные растения // Агрохимия. 2000. № 1. 81-85.

41. Головатый Е., Жигарев П.Ф., Панкрутская Л.И. Поступление кадмия в сельскохозяйственные растения //Агрохимия. 2000. № 1. С 81-85.

42. Гольдфарб Л.Л., Туровский И.С, Беляева Д. Опыт утилизации осадков городских сточных вод в качестве удобрения. -М.: Стройиздат. 1983.58С.

43. Гомонова Н.Ф. Состояние никеля в системе почва-растение при длительном применении агрохимических средств на дерново-подзолистой почве //Агрохимия. 2000. № 10. 68-74.

44. Гуральчук Ж.З. Механизмы устойчивости растений к тяжелым металлам // Физиол. и биохим. культ, растений. 1994. Т. 26. № 2. 107-117. -124-

45. Дегодюк Э.Г., Штупун Н.В., Проскура З.В. и др. Использование осадка сточных вод кожевенного производства в качестве удобрения // Агрохимия. 1983.№12. 69-74.

46. Державин Л.М., Фрид А.С., Янишевский Ф.В. О мониторинге плодородия земель сельскохозяйственного назначения // Агрохимия. 1999. № 12. 19-30.

47. Донченко В.К., Питулько В.М., Растоскуев В.В. и др. Экологическая экспертиза. М.: Академия. 2004. 476

48. Дорошкевич Г., Убугунов Л.Л. Влияние органо-минеральных удобрительных смесей на основе осадков сточных вод и цеолитов на агрохимические свойства аллювиальной дерновой почвы // Агрохимия. 2002. № 4. 5-10.

49. Дорошкевич СТ., Убугунов Л.Л., Мангатаве Ц.Д., и т.д. Продуктивность и качество картофеля при использовании органо-минеральных удобрительных смесей на основе осадков сточных вод и цеолитов // Агрохимия. 2002.№8. 41-48.

50. Елькина Г.Я., Табаленкова Г.Н., Куренкова СВ. Влияние тяжелых металлов на урожайность и физиолого-биохимические показатели овса // Агрохимия. 2001. № 8. 73-78.

51. Елькина Г.Я., Табаленкова Г.Н., Куренкова СВ. Влияние тяжелых металлов на урожайность и физиолого-биохимические показатели овса // Агрохимия. 2001. № 8. С 73-78.

52. Емцев В.Т. Агроэкология, Модуль 9. Основы экологической биотехнологии // Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. 76

53. Еськов А.И. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. Владимир,: Типография Россельхозакадемии. 2001.

54. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрения - М.: Ко- лосС.2002. 319С.

55. Ефимов В.Н., Сергеева Т.Н., Величко Е.В. Влияние длительного применения удобрений на содержание тяжелых металлов в дерново-подзолистой глинистой почве // Агрохимия. 2001. № 10. 68-72.

56. Зялалов А.А., Плеханова В.А., Ганиев И.Г. Поступление тяжелых металлов в томаты в гидропонной культуре // Агрохимия. 2002. № 8, 82-85.

57. Использование органических удобрений и биоресурсов в современном земледелии. Материалы Международной научено-практической конференции, посвященной 20-летию ВНИПТИОУ, М.:РАСХН - ВНИПТИОУ. 2002.381

58. Касатиков В.А. Агрогеохимические свойства осадков городских сточных вод и торфоиловых компостов. // Агрохимия. 1996. № 8-9. 87-96.

59. Касатиков В.А. Агроэкологические особенности и оптимизация применения систем удобрений на основе торфа и осадков городских сточных вод в нечерноземной зоне РСФСР: Дис. ...доктора, с. -х. наук. Владимир. 1988. 563

60. Касатиков В.А. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав почвы // Почвоведение. 1991. № 9. 41-48. -126-

61. Касатиков В.А., Баринова К.Е,, Руник В.Е. и др. Методические рекомендации по применению городских отходов в системе комплексного агрохимического окультуривания полей. Владимир.: Агропром. 1987. 19

62. Касатиков В.А., Еськов А.И., Черников В.А. и др. Влияние мелиорантов и осадков городских сточных вод на миграцию тяжелых металлов в дерново-подзолистой супесчаной почве // Известия ТСХА. 2003, № 1, С, 33-43.

63. Касатиков В.А., Касатиикова СМ., Гольдрфрб Л.Л. и др. Применение обработанных химическими реагентами осадков городских сточных вод в качестве удобрения. Владимир.: Рио. 1986 31

64. Касатиков В.А., Касатикова СМ., Сабуров СВ., Накопление тяжелых металлов в почве при внесении осадков городских сточных вод. // Агрохимия. 1994. № 1, С, 70-74.

65. Касатиков В.А,, Касатикова СМ,, Султанов М,М. и др. Поведение тяжелых металлов в системе почва-растение при внесении осадков городских сточных вод // Агрохимия, 1999, № 3. С, 56-60,

66. Касатиков В.А., Касатикова СМ., Шабардина Н.П. Агроэкономические и технологические аспекты производства и применения органических удобрений из городских отходов // Сб. трудов ВНРШТИОУ. 1999. Вып,2. 190-196.

67. Касатиков В.А., Касатикова СМ,, Шабардина Н,П, Утилизация органогенных отходов // Сб. трудов ВНИПТИОУ. 1998. Вып.1. 136-143.

68. Касатиков В.А., Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод. Сообщение 1. //Агрохимия. 1991. № 11. С 78-82.

69. Касатиков В.А., Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод. Сообщение 2. // Агрохимия. 1992. К^ 5, С 110-114. - 127-

70. Касатиков В.А., Овчаренко М.М., Касатикова СМ. и др. Влияние минеральных удобрений и осадков городских сточных вод на уровень концентрации в почве ряда микроэлементов // Агрохимия. 1997. № 2. 81-85.

71. Касатиков В.А., Овчаренко М.М., Касатикова СМ. и др. Поведение тяжелых металлов в системе почва-растение при внесении осадков сточных вод//Агрохимия. 1999. № 10. 94-101.

72. Касатиков В.А., Руник В.Е. и др.. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав дерново-подзолистой супесчаной почвы //Агрохимия. 1992. № 4. 85-89.

73. Касицкий Ю.И., Игнатов В.Г., Потатуева Ю.А. и др. Агроэкологические аспекты применения разных форм фосфорных удобрений, содержащих примеси тяжелых металлов и токсичных элементов // Агрохимия. 2002. №

74. Кауричев И.С, Яшин и.М., Черников В.А. Теория и практика метода сорбционных лизиметров в экологических исследованиях. М.: Изд-во МСХА. 1996. 144

75. Ковалев Н.Г., Барановский И.Н. влияние органических удобрений на содержание и состав гумуса дерново-подзолистой почвы, урожайность воз--128-делываемых культур и качество продукции // Агрохимия. 2000. № 2. 31-35.

76. Ковалев Н.Г., Малинин Б.М., Туманов И.П. и др. Новые технологии получения высококачественных удобрений и копмовых добавок. Тверь.: Чудо. 2000. 34

77. Колесников СИ., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия в черноземе обыкновенном // Агрохимия. 2001.№9. 54-59.

78. Кореньков Д.А. Агроэкологические аспекты применения азотных удобрений // М.: Агроконсалт. 1999. 296.

79. Кутукова Ю.Д., Плезанова И.О., Влияние мелиорантов на состояние тяжелых металлов в почвах и содержание их в растениях при использовании осадков сточных вод в качестве удобрения // Агрохимия. 2002. № 12. С 68-74.

80. Лебедева Л.А., Лебедев Н., Едемская Н.Л. и др. Влияние известкования и органического удобрения на содержание свинца в сельскохозяйственных культурах // Агрохимия, 1998. № 3. 62-66.

81. Литвинович А.В., Павлова О.Ю. Содержание и особенности распределения валовых и кислоторастворимых форм соединений тяжелых металлов в профиле сероземно-оазисных почв в зоне химического завода // Агрохимия. 1999. № 8. 68-78.

82. Литвинович А.В., Павлова О.Ю., Маслова А.И. и др. Накопление стабильного стронция сельскохозяйственными культурами при известковании дерново-подзолистых почв конверсионным мелом // Агрохимия. 2000. № 9. 80-88.

83. Лукин СВ., Кононенко Л.А., Мирошникова Ю.В. Влияние кадмия на развитие фотосинтетического аппарата и урожайность яровой пшеницы // Агрохимия. 2004. № 3. 63-68. - 129-

84. Лукин СВ., Явтушенко В.Е., Солдат И.Е. Накопление кадмия в сельскохозяйственных культурах в зависимости от уровня загрязнения почвы // Агрохимия. 2000. № 2. 73-77.

85. Лурье А.А., Фокин А.Д., Касатиков В.А., Поступление цинка и кадмия в зерновые культуры из почвы, удобренной осадком сточных вод. // Агрохимия. 1995. № 11. 80-91.

86. Милащенко Н.З., Соколов О.А., Брайсон Т., Черников В.А. Устойчивое развитие агроландшафтов // В 2-х тт. Т. 1. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН 2000. 316

87. Минеев В.Г. Экологические функции агрохимии в современном земледелии // Агрохимия. 2000. № 5. 5-13.

88. Минеев В.Г., Анциферова Е.Ю., Болышева Т.Н. и др. Распределение кадмия и свинца в профиле дерново-подзолистой почвы при длительном удобрении ее осадками сточных вод //Агрохимия. 2003. № 1. 45-49.

89. Минеев В.Г., Бычкова Л.А. Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в мировом и отечественном земледелии // Агрохимия. 2003.№8. 5-12.

90. Минеев В.Г., Гомонова Н.Ф., Скворцова И.Н. и др. Агрохимические, микробиологические и фитотоксические свойства дерново-подзолистой почвы в период последействия удобрений //Агрохимия. 1999.№ 7.С. 19-23.

91. Мохаммед А.Т. Агроэкологическая оценка влияния осадков городских сточных вод и мелиорантов на биогеохимические показатели полевого агроценоза: Дис. ...канд. с. -х. наук. М., 2001. 180

92. Мусекаев Д.А., Касатиков В.А., Касатикова СМ. Изменение удобрительных свойств осадков городских сточных вод в результате их обработки с целью обеззараживания // Проблемы с/х. использования торфяных месторождений 1987. Вып. 8. С133-140.

93. Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Алексеев Ю.В. и др. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами //Агрохимия. 2004.№ 3. С48-54. - 130-

94. Носовская И.И., Соловьев Г.А,, Егоров B.C. Влияние длительного систематического применения различных минеральных удобрений и навоза на накопление в почве и хозяйственный баланс меди и цинка // Агрохимия. 2000. № 9. 50-56.

95. Носовская И.И., Соловьев Г.А., Егоров B.C. Влияние длительного систематического применения различных минеральных удобрений и навоза на накопление в почве и хозяйственный баланс кадмия, свинца, никеля и хрома//Агрохимия. 2001. № 1. 82-91.

96. Овчаренко М.М., Шильников И.А., Полякова Д,К. и др. Влияние известкования и кислотности почвы на поступление в растения тяжелых металлов//Агрохимия. 1996. № 1. 74-84.

97. Отаббонг Э., Якименко О.С., Садовникова Л.К. Влияние городских осадков сточных вод на доступность биогенных элементов в вегетационном эксперименте // Агрохимия. 2001. № 2. 55-60.

98. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. М.: КолосС. 2004. 311С.

99. Подколзин А.И., Лебедева Л.А., Агеев В.В. и др. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема выщелоченного и накопление в нем свинца, кадмии, марганца, кобальта, цинка и меди // Агрохимия. 2002. № 10. 21-24.

100. Покровская Ф., Касатиков В.А. Использование осадка городских сточных вод в сельском хозяйстве. М.: Агрпром. 1987. 59

101. Потатуева Ю.А., Русаков Н.В., Прищеп Е.Г. и др. Влияние кадмия на урожай сельскохозяйственных культур и накопление этого элемента в почвах и растениях //Агрохимия, 1998. № 3. 53-61.

102. Потатуева Ю.А., Сидоренкова Н.К., Прищеп Е.Г. Агроэкологическое значение примесей тяжелых металлов и токсичных элементов в удобрениях//Агрохимия. 2002. № 1. 85-95.

103. Пронина Н.Б. Экологические стрессы. М.: Изд-во МСХА. 2000. 312

104. Соколов О.А., Черников В.А. О возможности использования критерия ПДК как оценочного показателя качества продукции // Агрохимия. 2001. № 5. 87-94.

105. Степанок В.В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов на урожай сельскохозяйственных культур и поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 2000. № 1. 74-80.

106. Степанок В.В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов на урожай сельскохозяйственных культур и поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 2000. № 1. 74-80.

107. Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения. М.: Сан Пин 2.1,7.573-96. 2000. 1-20. -132-

108. Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф., Казнина Н.М, Влияние высоких концентраций кадмия на рост и развитие ячменя и овса на ранних этапах онтогенеза // Агрохимия. 2002. № 9. 61-65.

109. Туников Г.М. и др. Микроэлементы окружающей среде и в продуктах питания. Рязань. 2001, 250

110. Туровский И.С, Обработка осадков сточных вод. - М,: Стройиздат. 1982.

111. Фатеев А.И,, Мирошниченко Н.Н., Самохвалова В.Л. Миграция, транслокация и фитотоксичность тяжелых металлов при полиэлементном загрязнении почвы // Агрохимия, 2001. № 3, С, 57-61.

112. Хакимов Ф.И,, Севостьянов СМ. Использование обезвреженных аминокислотными реагентами осадков городских очистных сооружений в качестве органического удобрения // Агрохимия. 2002. № 12, С, 51-59.

113. Хакимов Ф.И., Севостьянов СМ. Компостирование обработанных аминокислотными реагентами осадков коммунальных сточных вод // Агрохимия, 2004. № 3, С 41-47.

114. Черников В.А., Алексахин P.M., Голубев А.В. и др. Агроэкология, М.: КолосС 2000. 535 С,

115. Черников В.А., Соколов 0,А., Чекерес А.И. Агроэкология. Модуль 4. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов // Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001 г, 138

116. Черных Н.А., Поповичева Л.Л. Влияние урбанизации на содержание тяжелых металлов в экосистемах юга московской области // Агрохимия, 2000, № 10, С, 62-67.

117. Чжоу Дунсин Влияние осадков сточных вод используемых в качестве удобрения на биопродуктивность овса // Рукопись, депонированная в центре информации и технико-экономических исследований АПК. 12,2004, -133-

118. Чжоу Дунсин Влияние осадков сточных вод на растение и физико- химические свойства почвы // Материалы юбилейной научной конференции молодых ученых и специалистов. -М., изд-во МСХА, 2003. 327-334.

119. Чжоу Дунсин Влияние осадков сточных вод на ячмень и плодородие почвы // Плодородие. 2005. № 1. 21-23.

120. Чжоу Дунсин Влияние систем удобрений на основе органо- растительных компостов на рост, развитие и урожайность ячменя // Рукопись, депонированная в центре информации и технико-экономических исследований АПК. 11.2004.

121. Чжоу Дунсин, Еськов А.И., Касатиков В.А. ,Раскатов В.А.. Влияние осадка сточных вод и органо-растительного компоста на агрохимические свойства почвы и содержание в ней ТМ // Известия ТСХА. 2005. № 1. 15-22.

122. Чимитдоржиева Г.Д., Егорова Р.А. Экологические аспекты использования органических удобрений // Агрохимия. 2000. № 4. 72-74.

123. Шафран А. Динамика применения удобрения и плодородие почв // Агрохимия. 2004. № 1. 9-17.

124. Шильников И.А., Лебедева Л.А,, Лебедев Н. и др. Факторы, влияющ;ие на поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 1994. № 10. 94-100.

125. Ягодин Б.А., Крылов Е.А. Обеспечение сельскохозяйственного производства микроэлементами // Агрохимия. 2000. № 12. 45-52.

126. Янишевская О.Л,, Ягодин Б.А. Влияние кремния, марганца и хрома на продуктивность и некоторые показатели качества товарной продукции овощных культур // Агрохимия. 2000. № 5. 47-51. 134 •

Информация о работе

Чжоу Дунсин
кандидата биологических наук
Москва, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Агроэкологическая оптимизация применения органо-растительных компостов на основе ОСВ на дерново-подзолистой супесчаной почве - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы