Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ"

А-ЗММ

На правах рукописи

ДМИТРИЕВА Валентина Иннокентьевна

Я*

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферерат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2000

Диссертация выполнена в Якутском научно-исследовательском институте сельского хозяйства СО РАСХН и Всероссийском научно-исследовательском институте удобрений и

агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова РАСХН.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.Е. Мерзлая.

кандидат сельскохозяйственных наук А.И. Степанов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.А. Демин

кандидат биологических наук, доцент Т.Н. Болышева

Ведущая организация: Якутский Государственный

і университет им. М.К. Аммосова

Защита диссерм- .ш состоится декабря 2000 г. в_часов

на заседании диссертационного .-".»сиг К 125.35.06 в Московской сельскохозяйственно,, академії.! К.А. Тимирязева по адресу:

127550, г. Москва, у.і.Т^.-;НПЯ",ег:: . *9.

С диссертацией мо;м1 > омиться в ЦНБ МСХА.

Автореферат разо ноября 2000 г.

Ученый секретар *и ;г

совета, кандидат биологических ...•• Л.В. Мосииа

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В связи с критическим состоянием естественного плодородия мерзлотных почв, сложившимся дефицитом минеральных и органических удобрений в Якутии остро стоит проблема изыскания ресурсов местного сырья для производства эффективных и экологически безопасных удобрений. Среди местных отходов органического происхождения заслуживают внимания отходы животноводства, коммунального и лесного хозяйства, переработка которых путем биоконверсии может в значительной мере пополнить общий выход органических и органоминерапьных удобрений. Учитывая наличие практически неисчерпаемого источника отходов органического происхождения в виде осадков хозяйственно-бытовых сточных вод, которые в настоящий момент не используются в народном хозяйстве и вносят значительную лепту в загрязнение окружающей среды, целесообразно проведение исследований по выявлению возможности их переработки методами компостирования и вермикомпостирования в условиях Центральной Якутии, а также апробирование полученных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур на мерзлотных почвах.

Цель и задачи исследований. Целью данных исследований явилось изучение приемов производства новых экологически безопасных органических удобрений из местного сырья и применение их при выращивании картофеля в условиях Центральной Якутии. В задачи исследований входило: '

1. Изучить химический состав, токсичность и бактериальное загрязнение навоза крупного рогатого скота и осадка сточных вод г. Якутска.

2. Определить удобрительную ценность и экологическую безопасность

компостов и вермикомпостов из сельскохозяйственных и коммунальных

' . . г*"--

отходов.

ц^п I ^./ГОНАН

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. соль.-.^о си а чадами« им. н. А. |*и«ир|

3. Изучить действие и последействие компостов и вермнкомпостов на основе навоза и осадка сточных вод в различных дозах на рост, развитие и урожайность картофеля.

4. Изучить влияние нетрадиционных органических удобрений на качество растениеводческой продукции (биохимический состав, поражен-ность болезнями, товарность клубней).

Научная новизна. Впервые по результатам исследований дана агроэкологическая оценка традиционных (навоз крупного рогатого скота) и нетрадиционных (осадок сточных вод. ком посты и вермнкомпосты из осадка и древесных отходов) видов органических удобрении в условиях мерзлотных почв.

Определены условия компостировання п вермикомпостирования смесей из местного органического сырья: навоза, осадков сточных вод г. Якутска, древесных отходов.

Приведены результаты первых в республике опытов по изучению возможности обеззараживания осадков сточных вод от патогенных микроорганизмов путем вермикомпостирования и компостирования с применением микробиологических методов.

Получены новые данные о дозах компостов и вермнкомпостов на основе навоза КРС и ОСВ при выращивании картофеля в условиях Центральной Якутии. Изучено влияние удобрений на урожайность и качество клубней картофеля.

Практическая значимость. В сложившихся условиях дефицита удобрений установлена целесообразность утилизации навоза КРС и осадков хозяйственно-бытовых сточных вод г. Якутска с целью переработки их в ценное удобрение. Разработаны методы обеззараживания и снижения токсичности осадков, позволившие создать новые удобрения .для восстановления плодородия почв и возврата питательных веществ в

природный круговорот. Предложены экологически безопасные приемы использования компостов и вермикомпостов на основе навоза КРС и ОСВ при выращивании картофеля в Центральной Якутии.

Апробация работы и публикация результатов исследований

Результаты исследований внедрены в Опытно-производственном хозяйстве «Покровское» Якутского НИИ сельского хозяйства, при организации участков вермикультивирования на Канализационной очистной станции ГУП «Водоканал» г. Якутска, а также в фермерских хозяйствах в 20 населенных пунктах Республики Саха (Якутия).

Полученные по предложенным технологиям удобрения использованы при выращивании сельскохозяйственных культур в теплицах подсобного хозяйства ГУП «Водоканал» г. Якутска, ОПХ «Покровское» ЯНИИСХ. ■ .

Результаты исследований доложены и обсуждены на 1У и У Международных конгрессах по биоконверсии органических отходов (Ки-ев,1996; Ивано-Франковск, 1999). XXXII конференции ВИУА РАСХН «Агрохимия на пороге XXI века» (Москва, 1998), 3-й Международной циркумполярной аграрной конференции «Приполярное сельское хозяйство: перспективы глобализации» (Аляска, США, 1998), республиканских научно-практических конференциях.

Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 17 научных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству и приложения. Список использованной литературы включает 112 наименований. Работа изложена на //^страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц и 6 рисунков.

Основные положения, выносимые на мшнту. Способы приготовления вермикомпостов на основе навоза КРС компостов и вермикомпо-стов на основе ОС В в условиях Центральной Якутии обеззараживание сечьскохозяйственных и коммунальных отходов, приемы использования нетрадиционных удобрений под картофель на мерзлотных почвах СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования проводились в 1994-1498 годах в полевом и модельных опытах

Опыт по изучению условий вермикомпостирования навоза КРС

Вермикультура представлена выведенным для промышленного разведения гибридом красного калифорнийского червя Екепш (ЪеЫа

Варианты субстрата для вермикомпостирования подстилочный навоз КРС годичного хранения и свежий подстилочный навоз Навоз поставлялся из пригородных фермерских хозяйств Подготовка субстратов проводилась с учетом химического анализа исходного сырья Содержание тяжелых металюв в органических отходах пригородных хозяйств находится в пределах предепьно допустимых концентраций и составляет кадмия 0,4-0 8, хрома '5-10, никеая 5-14 меди 3-4, цинка 40-126 мг кг (сухого вещества) В сухом веществе содержится 0,3-1,5°о общего азота, 0,57-1,11% Р;0< 0 27-2 89% К:0 Влажность 67-82%

Вермикомпостирование в помещении проводилось в деревянных ящиках (0 3 х 0,4 х 0 5 м) и в деревянных тожах (1x0 4 м) раз шчной длины под открытым небом

Схемы опытов и методика исследовании по разработке приемов утилизации осадков сточных вод г. Якутска

Исследования по изучению возможности переработки ОСВ г Якутска проводились на производственных площадях муниципального

предприятия «Водоканал», на базе ООО «Эко-центр» и в лаборатории ветеринарии ЯНИИСХ. Исследовали субстраты со следующими наполнителями: торф, опилки и навоз КРС. Вермикультура представлена гибридом красного калифорнийского червя Е!зеша Рое^сЬ. Подбор оптимальных субстратов проводился по биотестированию. Опыт по изучению оптимальных условий компостнрования ОСВ в производственных условиях включал варианты: ОСВ + опилки в пропорциях 8:1, 10:1 и 12:1. Опыт проведен на цементном покрытии в коробах размерами 1x1x1м при температуре воздуха 15-30° С. Период компостирования 2 месяца.

Опыт по изучению возможности обеззараживания компостов на основе ОСВ от яиц гельминтов проводился по схеме: ОСВ.ОСВ + опилки в соотношении 8:1, 10:1, 12:1, 10:1 + антагонист и 12:1 + антагонист. Опыт по изучению возможности обеззараживания субстрата на основе ОСВ от патогенных микроорганизмов при компостировании и вермикомпостнровании включал следующие варианты:

1. ОСВ + опилки 12 1 (контроль)

2 ОСВ + опилки 12 1 + патоген E.Coli

3. ОСВ + опилки 12 1 + патоген E.Coli + антагонист

4. ОСВ + опилки 12 1 + патоген St.Aureus

5. ОСВ + опилки 12 1 + патоген St.Aureus + антагонист

6. ОСВ + опилки 12 1 + патоген Salmonella Dublin

7. ОСВ + опилки 12 1 + патоген Salmonella Dublin + антагонист

В качестве тест-культур использовали паспортизированные штаммы E.Coü (шт. 1257), St. Aureus (шт.209 Р), местный штамм Sal. Dublin. В качестве микроба-антагониста применяли местный штамм Bacillus Subtilis "ТНП-3", выделенный из почвы в ЯНИИСХ и депонированный во Всероссийском государственном НИИ контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (ВГНКИ, г. Москва).

Вермикомпостирование проведено в емкостях по 1,5 кг субстрата, куда было внедрено по 200 особей гибрида красного калифорнийского вида Eisenia foetida. Субстрат был контаминирован штаммом Sal. Dublin. Полевой опыт по изучению эффективности применения компостов и вермнкомпостов на основе ОСВ при вырашнванин картофеля проводился в ОПХ Якутского НИИ сельского хозяйства "Покровское" по следующей схеме:

1. Контроль - без удобрений ,

2. Минеральные удобрения (N^ooPjso^sts)

3. Осадок сточных вод (N-,„„)

4. Компост на основе навоза КРС (N30o)

5. Компост на основе ОСВ (N-,(10)

6. Компост на основе ОСВ (N|5n)

7. Компост на основе ОСВ (N45u)

8. Компост на основе ОСВ (N|J0) + мин.удобр.( Н^Л^иоК^)

9. Вермикомпост на основе ОСВ (N150)

Севооборот: картофель - картофель - картофель - кормовые. Исследуемая культура - картофель сорта "Вармас" 4-й репродукции. Площадь учетной делянки 50 \г. Повторность трехкратная. Агротехника общепринятая.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты по вермикомпостированию навоза КРС показали, что вермикультура быстрее всего усваивает навоз годичного хранения, хотя ворошение ускоряет переработку и свежего навоза. Наибольшее количество коконов в единице объема отмечено при температуре +25°С. Оптимальная плотность заселения, при которой достигается максимальный выход коконов, составляет 60-80 штук/дм3.

Исследования по приготовлению компостов и вермикомпостов на основе осадков сточных вод также дали положительные результаты. Как известно, основными факторами, сдерживающими широкое применение ОСВ в качестве удобрений, является наличие в них яиц гельминтов и

других патогенных микроорганизмов, высокое содержание ионов тяжелых металлов. Поэтому был определен химический состав ОСВ г. Якутска, а также исходных материалов-наполнителей и полученных компо-стов и вермикомпостов. Анализ осадков сточных вод г. Якутска показал, что содержание тяжелых металлов в них значительно ниже допустимых норм (СанПиН, 2.2.7.573-96). В осадке содержится (в мг/кг сухой массы) Cr 180, Zn 410, Cu 60, Pb 60, Cd 5, Ni 60, Co 50, Mo 10. Содержание общего азота в осадке составляет 1,21%; Р205 - 0,49%, К20 -0,271%, органического вещества - 34% при pH 7,2.

Биотестирование в процессе вермикомпостирования показало, что с ростом содержания ОСВ в субстратах растет количество червей. За 30 дней получен максимальный рост вермикультуры на 60%. Таким образом, для вермикупьтпвпрования оказались пригодными все исследованные варианты субстратов, включая ОСВ без наполнителя.

В ОСВ, пролежавшем без обработки в течение всего периода опыта, количество яиц гельминтов снизилось незначительно, на 25%, тогда как в компостах оно снижается в 2- 4 раза. При этом введение микроба-антагониста Bacillus Subtilis обеспечивает 100-процентное обеззараживание компоста от яиц Diphyllbothrium Latum.

Результаты исследований на выживаемость патогенных микроорганизмов в компостах и вермикомпостах приведены в таблице 1. Как показывают данные опыта, такие патогенные микроорганизмы, как E.Coli, St.Aureus и Sal.Dublin сохраняют жизнеспособность при компостировании и вермикомпостировании ОСВ с опилками (12:1) более 30 дней, а при добавлении суспензии с микробом-антагонистом вышеуказанные микроорганизмы сохраняют жизнеспособность менее 30 дней. Проведенные нами исследования показали, что только при добавлении микроба-антагониста в компост (ОСВ + опилки) при 30-дневней экспозиции

можно добиться полного обеззараживания от возбудителей кишечных и кокковых инфекций.

Таблица I

ВЫЖИВАЕМОСТЬ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ _В ОСВ И ПРОДУКТАХ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ_

Вариант Тест-культура Meio.i переработки Результат

ОСВ + опилки (12 : 1) К.Coli Ко м 11 ост и po Bai i ие Foci li.Coli

ОСВ + опилки (12 : 1) +cvcn. Bacillus Subiilis H.Coli Компостирование 11е обнаружены

ОСВ + опилки (12 : 1) Si.Aureus Компостирование Роет Si.Aureus

ОСВ + опилки (12 : 1) +cvcn. Bacillus Subtilis Sl.Aurcus Компостирование I le обнаружены

ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Компостирование Рост Sal.Dublin

ОСВ + опилки (12 : 1) +cvcn. Bacillus Suhtilis Sal.Dublin Компостирование 1 le обнаружены

ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Вермиком! юстирование через 30 дней 1 lei роста Sal.Dublin

ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Верм »компостирование через 40 дней lie обнаружены

ОСВ + опилки (12 : 1) even. Bacillus Subiilis Sal.Dublin Вермиком! юстирование через 30 дней 1 le обнаружены

ОСВ без опилок St.Aureus Роет Sl.Aureus

ОСВ без опилок Ii.Coli Рост li.Coli

ОСВ без опилок Sal.Dublin Рост Sal.Dublin

При вермикомпостировании Sal.Dublin выживают не более 30

дней. По окончании вермикомпостирования черви, использованные в опыте, были исследованы на наличие Sal.Dublin. По результатам иссле- ' дований, Sal.Dublin из тела червей не выделены.

Предложенная технология вермикомпостирования позволяет получить вермикомпост (биогумус) с высокими удобрительными свойствами. В верм и ком постах по сравнению с исходным сырьем возрастает минеральная часть при снижении общего количества органической составляющей. По составу гумуса вермикомпост можно отнести к гумат-ному типу (Сгк/С фк= 1,13), с высоким содержанием гуминовых кислот и

высокой степенью гумификации. В вермпкомпостах растет сбалансированность №К. рост содержания кальция из-за интенсивной работы известковых желез у червя. Содержание тяжелых металлов в вермикомпо-стах находится ниже среднефоновых концентраций и значительно ниже ПДК для почв. Анализ на содержание радиоактивных элементов цезия-137. стронция-90. а также суммарная бета-активность показали соответствие глобальному уровню распределения их в естественных почвах сельхозугодий.

Химический состав осадков и полученных на их основе удобрений приведен в табл.2.

Таблица 2

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ ( на а.с.в.)

осп Компост на основе ОСВ Вермикомпост на основе ОСВ

Влажность, % 56,1 15,2 47.1

Зольность, % 65.8 84.7 79.5

Орг.вещ-во, % 34,2 15,3 20,5

N - % 1 ^ООШ > ' ° 1.21 1,75 2,03

р,о<. % 0,49 0,70 1,45

к,о, % 0,27 0.45 0,46

рн 7,2 6,9 6,5

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ При внесении всех видов удобрений наблюдается улучшение биометрических показателей картофеля. С ростом дозы компоста на основе ОСВ по азоту 150-300-450 кг увеличивается высота растений, ассимиляционная поверхность, кустистость и масса ботвы.

Анализ урожайных данных в год внесения удобрений (табл.3) показал, что прибавка урожая от внесения удобрений составляла от 26.4 до 60,1%. При сравнении действия различных удобрений установлено,-что

по одинаковой дозе (ЫздО прибавка урожая в разных вариантах отличалась незначительно. При увеличении дозы комностов прибавка урожая росла. Благоприятные метеорологические условия 1997 года позволили собрать более высокий урожай картофеля: в контрольном варианте 171 ц/га против 163 ц/га в год действия. В первый год последействия наиболее эффективны были варианты с ОСВ, компостом на основе навоза КРС и особенно с вермпкомпостом: прибавка урожая по варианту с вер-микомпостом составила 55% против 28.2% в год действия. Второй год последействия не дал значимых результатов, и максимальная прибавка была получена в варианте с компостом в максимальной дозе Ы450- 16,3%.

Таблица 3

УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПО ГОДАМ ОПЫТА

№ Вариант Урожайность, в п/га II рибавка урожая

Год действия 1 год после-деГіст. 2 год после-дейст. Год Действия 1 -П год последействия 2-й год последействия

п/га % и/ га % п/га %

1 Контроль 163 171 9Х - - - - - -

2 Мин удобрения 245 257 107 82 50.3 86 50,3 9 9.1

3 ОСВ (Ы„„) 223 260 92 60 36.8 89 52.4 - -

4 Компост на основе навоза КРС (И,,,,) 227 270 10Х 64 3 9.3 99 57.9 10 10.2

5 Компост на основе ОСВ 229 240 112 66 40.5 69 43,1 14 14.3

<і Компост на основе ОСВ (ЇМ,*,) 206 216 103 43 26.4 45 26.3 5 5,1

7 Компост на основе ОСВ (Ы4„Л 261 272 114 98 60.1 101 59.1 16 16.3

X Компост ОСВ (Ы|?„) +МИН.удоб.Ы|5„Р45„К!-5 233 243 98 70 42,9 72 42,1 - -

9 Всрмикомпост на основе ОСВ (N,5,Л 209 265 104 46 28,2 94 55,0 6 6.1

НСР,„ 56.9 58.0 Р,

В год внесения органических и минеральных удобрений повышает-

ся устойчивость растений к болезням. Внесение органических удобрений в год действия удобрений увеличило процент здоровых растений до 89,6 -99,0% по сравнению с контролем (83,7%). Максимальное количество здоровых растений отмечено при использовании вермикомпоста. При при-

менении компостов на основе ОСВ и минеральных удобрений здоровые растения составляли больше 96%. Лето 1497 г. было влажное и теплое, что способствовало развитию болезней. Увеличивались пораженность макроспориозом и ризоктониозом. Отмечено поражение растений разными видами мозаики особенно при внесении минеральных удобрений.

В год последействия пораженных болезнями клубней стало значительно меньше. Во всех удобренных вариантах выход здоровых клубней был большим, чем в контроле и достигал 70.1 - 90,9% против 61,3% в контроле.

С ростом доз компоста из ОСВ с N|50 до М450 возрастала товарность клубней с 76,0 до 83,4% Лучшие показатели товарности клубней отмечены при внесении вермикомпоста (Niso) и компоста(^5о) на ОСВ.

Содержание нитратов в картофеле не превышало нормативов. Максимальное количество нитратов отмечено в вариантах с минеральными удобрениями (171 мг/кг) и компостом на основе ОСВ с максимальной дозой по азоту 450 кг (150 мг/кг) при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.

Таблица 4

УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ И ОКУПАЕМОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ ПРИБАВКОЙ УРОЖАЯ, В СРЕДНЕМ ЗА 1996-1998 гг.

Вариант опыта Урожайность, ц/га Прибавка урожая Внесение удобрення, т/га Окупаемость 1 т удобрений прибавкой урожая, кг/т

ц/га %

Контроль 144 - - -

:>св 192 48 33 56 86

Компост на наво>е КРС (N1,«,) 202 58 40 60 97

Компост на основе ОСИ (Ы,*,) 175 31 22 10 310

Компост на основе ОСВ (Ы«т) 194 50 35 20 250

Компост на основе ОСВ (N4511) 216 72 50 30 240

Вермикомпост на ОСВ (Ы^,,) 193 44 34 9 544

НСР,„ 36

Окупаемость осадка сточных вод и компоста на основе навоза КРС прибавкой урожая находились на одном уровне, а компоста на основе ОСВ в той же дозе по азоту (N-,oo ) была в 3 раза выше. С ростом доз компостов по азоту со 150 до 450 окупаемость снижалась от 310 до 240. Максимальная окупаемость отмечена для вермикомпоста на основе ОСВ (N|50) — 544 кг/т, что превышает окупаемость компоста в той же дозе в 2 раза (табл.4).

ВЫВОДЫ

1. В условиях снижения плодородия почв и дефицита удобрений в Центральной Якутии эффективны приемы переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов в ценные органические удобрения методами биоконверсии. При соблюдении обязательных технологических требований (предварительная подготовка и подбор оптимального количества наполнителей) методы компостирования и вермикомпости-рования позволяют утилизировать животноводческие отходы, а также осадки сточных вод.

2. По результатам биотестирования, для вермикультивирования наиболее пригоден подстилочный навоз крупного рогатого скота годичного хранения, а при ворошении субстрата - и свежий навоз. Процесс вермикомпостирования зависит от температуры субстрата и плотности заселения. Наибольшее количество коконов на единицу объема отмечено при температуре +25°С и оптимальной плотности заселения 60-80 штук/дм3. Для вермикультивирования пригодны также все иссле-

• дуемые смеси с осадками сточных вод, включая ОСВ без наполнителя. . Выбор наполнителя (опилки, торф) можно осуществлять в зависимости от его доступности для потребителя.

3. Важным резервом увеличения выхода органических удобре-' ний являются осадки городских очистных сооружений г. Якутска, со-

держание тяже 1ых металлов в которых составляете мг'кг сухой массы) кадмия-5, свиниа-60, нике!я-60, цинка-410 хрома-180 меди-60, что значительно ниже установленных норм Содержание питите 1ьных веществ в ряде (ОСВ - компост на основе ÜCB - вермикомпост на основе ОС В) возрастает N(H „ 1,21-1,75-2,03 % Р 05 0 49-0 70-1,45 % К>0 0 27-0 450 46 % при pH 7 2-6,9-6 5

4 Компостирование и вермикомпостирование субстратов на основе ОСВ снижает содержание в них яиц гепьминтов При >том введение микроба-антагониста обеспечивает надежное обеззараживание компоста от яиц Diphvllbothrium Latum Патогенные микроорганизмы Е Coli St Aureus и Sal Dublin сохраняют жизнеспособность при компостировании ОСВ с опилками более 30 дней Полное обеззараживание ОСВ от возбчдитетей кишечных и кокковых инфекций достигается при компостировании его с опилками в соотношение 12 1 при добавлении микроба-антагониста Вас Subtilis Срок компостирования при >том не превышает 30 дней При вермикомпостировании Sal Dublin выживают не более 40 дней По данным исследований в результате вермикомпостирования Sal Dublin не были вылечены из тета червей

5 Применение в качестве удобрений осадков сточных вод в дозе N ю соответств\/юшей 56 т/га обеспечило в среднем за 3 года прибавку урожая картофепя 48 ц/га или 33% по отношению к контролю

6 Приготовление компостов на основе осадков и древесных отходов в соотношении 10 1 и 12 1 позволяет получать органические удобрения высокой ценности действие которых в эквивалентных дозах по азоту превосходит осадки применяемые в чистом виде С ростом доз компостов с Ni< i до N4M отмечается рост прибавки урожая картофетя с 22 до 50% Окупаемость осадка и компоста на основе навоза КРС прибавкой урожая составляет 86-97 кг/т, а компост на основе ОСВ в той же

дозе по азоту (NilKl) имеет окупаемость в 3 раза выше. С ростом доз комностов по азоту со 150 до 450кг окупаемость падает с 310 до 240 кг/т.

7. Вермикомпост в лозе по азоту 150 кг соответствовал по урожайности картофеля в среднем за 3 года компосту в дозе При внесении равных доз компоста и вермикомпоста (N|4i) эффект от верми-компостирования составлял 12%. Вермикомпост характеризовался максимальной окупаемостью прибавкой урожая картофеля, вдвое превосходящей этот показатель при внесении компоста из ОСВ в эквивалентной по азоту дозе.

8. Применение нетрадиционных удобрений оказывает положительное воздействие на устойчивость картофеля к болезням. В год внесения удобрений здоровые растения в удобренных вариантах составляли 89,6 - 99% при 83,7% на контроле. Максимальное количество здоровых растений отмечено при использовании вермикомпоста(99%).

В год последействия во всех вариантах удобрений выход здоровых клубней достигал 70,1 - 90,9% при 61,3% на контроле.

9. Внесение компостов и верм и ком постов повышало качество клубней картофеля, увеличивая содержание сухого вещества, крахмала и товарность. С ростом доз компоста из ОСВ с N,5o до Njj0 товарность клубней возрастала с 76,0 до 83,4% Лучшие показатели товарности клубней отмечены при внесении вермикомпоста (N|50) и компоста (N450). Содержание нитратов в картофеле не превышало нормативов. Максимальное количество нитратов отмечено в вариантах с минеральными удобрениями (171 мг/кг) и компостом на основе ОСВ с максимальной дозой по азоту 450 кг (150 мг/кг) при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В Центральной Якутии в целях более полной утилизации сельскохозяйственных и коммунальных отходов и обеспечения экологической безопасности целесообразно применять их переработку методами компостирования и вермикомпостирования.

Наиболее приемлемым сырьем для вермикомпостирования является подстилочный навоз крупного рогатого скота годичного хранения, а также свежий навоз при условии ворошения. Оптимальная плотность заселения червями 60-80 шт/дм' при температуре 20-25°С и влажности субстрата 70%.

Переработка осалков сточных вод методами компостирования и вермикомпостирования возможна после проверки их на токсичность по содержанию тяжелых металлов. Наполнителями при этом могут служить древесные отходы при соотношении ОСВ : опилки 10:1 и 12:1. Для полного обеззараживания субстрата на основе ОСВ от яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов в процессе компостирования целесообразно использование штамма THII-3 Bacillus SubtiIis.

Эффективной дозой компоста на основе ОСВ при выращивании картофеля с учетом окупаемости прибавкой урожая является 20 т/га (N,,„,).

Вермикомпост на основе ОСВ рекомендуется вносить в дозе 9 т/га (N|J0), которая обеспечивает устойчивую прибавку урожая (на уровне прибавок при внесении компоста в дозе N3no) и высокую окупаемость удобрения (в 2 раза выше по сравнению с компостом в дозе N300).

При использовании осадков сточных вод и компостов на их основе необходимо предусматривать мониторинг содержания тяжелых металлов в применяемых удобрениях, почвах и растительной продукции.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Н.В. Лепчиков, В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Возможности переработки осадков сточных вод канализации г. Якутска в экологически безопасные удобрения. // Тезисы научно-практической конференции «Якутск -столица северной республики: глобальные проблемы градосферы и пути их решения». Якутск, 1995, С.7.

2. А.И. Степанов, В.И. Дмитриева. Эффективность утилизации и переработки осадков сточных вод г. Якутска методом компостирования и вер-микультивирования. // Тезисы докладов XXXI Конференции "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". М., 1996, С. 33

3. А.И: Степанов, Г.Е. Мерзлая, В.И. Дмитриева. Новые виды органических удобрений в Якутии. // Химия в сельском хозяйстве, т.6.,1996, С. 1214.

4. Г.Е. Мерзлая, А.И. Степанов, В.И. Дмитриева. Приготовление компо-стов и вермикомпостов из осадков сточных вод. // Тезисы докладов IY Международного конгресса по биоконверсии. Киев, 1996, С.42-43.

5. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов, Я.М. Аммосова, Г.Е. Мерзлая. Переработка отходов животноводства методом вермикультивнрования в условиях Якутии. // Тезисы докладов IY Международного конгресса по биоконверсии. Киев, 1996, С. 106.

6. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Влияние компостов на основе осадков сточных вод г.Якутска на урожай картофеля. // Тезисы XXXII конференции молодых ученых и специалистов ВИУА "Биологические основы интенсификации земледелия". М., 1997.

7. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Перспективы использования нетрадиционных органических удобрений в Якутии. // Материалы Международной конференции по развитию сельского хозяйства. Улан-Батор, Монголия, 1997.

8. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Влияние на урожайность картофеля органических удобрений на основе осадков сточных вод г. Якутска. // Материалы научно-практической конференции «Совершенствование научного обеспечения агропромышленного комплекса Республики Саха (Якутия) в условиях рыночных отношений». Якутск, 1997.

9. A.I.'Stepanov, V.I. Dmitrieva, I.K. Everstova, G.E. Merzlaya. Use of Composts and Vermiconposts in Groing of Potato ¡n Yakutia. 3-rd Circumpolar Agricultural Conference: The Challenge og Globalization. Тезисы III-rt Международной циркумполярной аграрной конференции «Приполярное сельское хозяйство: перспективы глобализации». Анкоридж, Аляска, США, 1998, С.81.

10. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. О возможности использования ком-постов на основе сточных вод при выращивании картофеля. // Материалы конференции аспирантов, докторантов и соискателей ВИУА «Агрохимия на пороге XXI века». М„ № 111, 1998, С.64

11. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов, Я.М. Аммосова. Сравнительные микробиологические характеристики вермикомлостов на основе осадков сточных вод. // Материалы Y-ro Международного конгресса по биоконверсии органических отходов и охране окружающей среды. Ивано-Франковск, 1999, С. 36-37.

12. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов, Я.М. Аммосова, J1.K. Садовникова. Физико-химическая характеристика вермикомпостов на основе навоза РРС, полученного в Якутии. // Материалы Y-ro Международного конгресса по биоконверсии органических отходов и охране окружающей среды. Ивано-Франковск, 1999, С. 16-17.

13. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений. М., 1999, -40 с.

14. А.И. Степанов, В.И. Дмитриева, С.С. Красильникова, Т.В. Аргунова. Вермикультивированпе в условиях Центральной Якутии. Якутск, Саха-полиграфиздат. 1999. -39 с.

15. В.И. Дмитриева. А.И. Степанов, Г.Е. Мерзлая. J1.K. Садовникова, С.С. Красильникова. Вермикультивированпе: теория, опыт, практика. Якутск., Сахаполиграфиздат, 2000, -119 с.

16. В.И. Дмитриева. С.С. Красильникова, А.И. Степанов. Пути решения проблемы утилизации отходов в сельском хозяйстве. //Тезисы научно-практической конференции «Будущее якутского села». Якутск. 2000.

17. А.И. Степанов. В.И. Дмитриева. Производство удобрений из органических отходов в условиях Центральной Якутии.// Материалы Международной конференции «Почва, жизнь, благосостояние». Пенза. 2000.

Зак. £,(>

Объем t,0 печ. л.

Тираж 100 экз.

Типография Издательства МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул., 44