Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА, ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА, ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ"

-3 69>Ж

На правах рукописи

СТЕПАНОВА ЕЛЕНА ИВАНОВНА

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УДОБРИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА, ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ

Специальность 03,00,16 — экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

0рел-2006

Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия ФГОУ ВГТО "Орловский государственный аграрный университет" в 2001-2005 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профес-

сор Степанова Лидия Павловна Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ГурнII Александр Григорьевич Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Колесникова Аделнна Фроловна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО "Курская государственная сельскохозяйственная академия им. И.И. Иванова"

Зашита состоится "3/г. в часов на заседании диссертационного совета КМ 220,052.61 Орловского государственного аграрного университета по адресу: г. Орел, ул. Генерала Родина, 69, ОрелГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОрелГАУ по адресу: 302019, г. Орел, бульвар Победы, 19.

Просим Вас прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, д. 69, ОрелГАУ.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^^

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Он .УбСО/Сгй^Макеева Т.Ф.

1-1 л'*тилА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

нненн К.А. 1 ЦНБ имени Н. Фонд научны? №

Актуальность темы. Отходы производства и содержащиеся в них химические элементы оказывают значительное влияние на экологическое состояние биогеоценозов, вызывая в них необратимые изменения н деградацию почв. Все это обусловливает актуальность разработки приемов и технологий утилизации формирующихся отходов производства. Одно из направлений утилизации отходов — использование удобрительных свойств химических соединений, входящих в состав различных видов отходов производства. Исследования свидетельствуют, что наличие в составе шлаковых удобрений макро- и микроэлементов в значительной степени увеличивает ценность этих удобрений и позволяет частично решить проблему комплексного внесения в почву необходимых макро- и микроэлементов. При этом в металлургических шлаках микроэлементы в значительной степени находятся в усвояемых растениями соединений, что еще более повышает их ценность.

В связи с этим актуальным является исследование удобрительных свойств солевых алюминиевых шлаковых отсевов, осадка сточных вод н природных цеолитов и условий экологически безопасного их применения в земледелии.

Цель исследований — установить эколого-экономическую эффективность удобрительных свойств солевых отсевов алюминиевого шлака, осадка сточных вод и природных цеолитов для использования их в земледелии.

В связи с этим в задачи наших исследований входило:

- изучить агроэкологическую эффективность внесения алюминиевых шлаковых отходов под плодовые культуры;

- установить биологическую эффективность действия гумзтов натрия, извлеченных из органических веществ вермикомпоста на основе отходов крупяной промышленности, на укоренение черенков смородины;

- выявить влияние различных типов питательных субстратов на приживаемость н укоренение черенков смородины;

- определить влияние удобрительных свойств осадка сточных вод, шлаковых отсевов, природных цеолитов и условий их применения при выращивании рассады огурца и томатов;

- изучить влияние исследуемых удобрительных форм на концентрацию и состав водных вытяжек нз почвогруитов, численность простейших;

- определить урожайность исследуемых культур и их качество под действием изучаемых удобрительных форм на основе отходов производства;

- установить степень токсичности и условия экологически безопасного применения удобрительных форм на основе солевых шлаковых алюминиевых отсевов и осадка сточных вод в растениеводстве;

- дать экономическую оценку эффективности использования отходов производства в земледелии.

Практическая значимость. Автором изучена эффективность внесения алюминиевых шлаковых отходов под плодовые культуры; установлена биологическая эффективность действия гумзтов натрия, извлеченных из органических веществ вермикомпоста на основе отходов крупяной промышленности и влияние различных типов питательных субстратов на приживаемость и укоренение черенков смородины; установлено действие удобрительных

свойств осадка сточных вод, шлаковых отсевов и экологически безопасных условий их применения при выращивании рассады огурца и томатов; показа* ко влияние изучаемых удобрительных форм на степень токсичности водных вытяжек ю конструированных геохимических барьеров (почвогрунтов); установлено влияние сорбционных свойств цеолитов на степень токсичности и условия экологически безопасного применения удобрительных форм на основе солевых шлаковых алюминиевых отсевов и осадка сточных вод в растениеводстве; дана эколого-экономическая оценка эффективности использования отходов производства в земледелии, Полученные результаты могут быть использованы при разработке нестандартных удобрительных форм на основе отходов производства и природных минералов; при проведении ре культивационных работ.

Рекомендовать использовать полученные данные при изучении почвоведения, экологии микробиологии в качестве характеристики особенностей роста И развития растений в условиях экологического риска.

Научная новизна работы. Научной новизной является комплексная оценка агрдаколо-гической эффективности использования солевых алюминиевых шлаковых отсевов, осадка сточных вод цеолитов и гумата натрия при выращивании продукции овощных и тодовых культур. Дано научное обоснование экологически безопасного применения различных удобрительных форм на основе отходов производства, гумшговых удобрений и цеолитов. Показана эффективность создания биогеохимических барьеров на основе цеолитов, верми-компостов, ишаков, торфа и гуматов натрия, для устранения поступления токсикантов в растения при выращивании плодов яблони, огурца, томатов и укоренении черенков смородины. Установлена степень токсичности различных типов питательных грунтов на основе нетрадиционных удобрительных веществ.

Реализация работы. Рекомендуемые дозы внесения шлаковых солевых алюминиевых отсевов под плодовые семечковые культуры прошли производственную проверку в опытном плодовом хозяйстве ООО "Тапшо" Глазу-новского района и ЗАО Агрофирма "Маслово" Орловского района Орловской области и подтвердили выводы, изложенные в диссертационной работе. Они предложены для внедрения в хозяйствах Орловской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на научно-практической конференции молодых ученых И аспирантов ОрелГАУ в 2003 Г. и международной научной конференции г. Москва <2005 г.), Липецк (2004 г.), Пенза (2005 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, в том числе б параграфов, заключения, списка использованной литературы, включающего 236 наименований, общий объем диссертации составляет 148 страниц текста, включая 20 таблиц, 19 рисунков и 33 приложений.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность научному руководителю д. с.-х. н., профессору Степановой Л.П. и научному консультанту д. с.-х. н., заслуженному деятелю науки РФ, директору ГНУ В НИ конструкторского и проектно-технологического института органических удобрений и торфа Еськову А.И., а также коллективам кафедр земледелия, физиологии и биотехнологии растений, кормопроизводства ОрелГАУ.

ВРЕМЯ, МЕСТО, УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2001-2005 гг. на кафедре земледелия Орловского государственного аграрного университета, в опытном плодовом хозяйстве ООО "Тагино" и лаборатории биотехнологии ВНИИ СПК на темно-серых лесных среднесуглинистых почвах в типичных для региона климатических условиях.

Объектами исследований являлись:

1. Отсевы солевого алюминиевого шлака со следующими показателями: 1) сыпучий; 2)светло-серый; 3)водородный показатель водной вытяжки -рН8; 4) основные фазы - хлорка калия (KCI), хлорид натрия (NaCl), оксид алюминия (AI2Oj), оксид кремния (SiO); 5) химический состав отсева алюминиевого шлака (%): А1303 - 50,02, Ti - 0,033, Cu - 0,54, Sb - 0,036, Si -3,22, Со - н/о, Mg - 1,64, As - 0,0002, Mn - 0,21, Ca - 0,2, Zn - 0,49, Na - 2,39, Fe - 0,69, К - 7,37, Ni - 0,08, C1 - 8,6, Pb - 0,08, S04 - 0,28, Sn - 0,018, FeMel -1,0, П.п. л.-23,1028.

2. Цеолитовые туфы характеризуются следующим составом:

Минералы - клиноптияолнт - 37,5%; кристобалкт - 12,0%; монтмориллонит - 13,7%; гндрослюда- 11,0%; кварц - 22,0%; кальцит - 3,0%; минеральные группы полевых шпатов- 0,5%.

Химический состав: Fe - 2,2%, А1 - 4,9%, Са - 2,0%, Mg - 1,4%, Na -1,5%, К - 2,1%, Си - 27,1 мг/кг, Ti -90,0 мг/кг, Cd - 0,5 мг/кг, Сг - 62,5 мг/кг, Со - 7,2 мг/кг, Мо - 1,2 мг/кг, Мп - 462,0 мг/кг.

3. Осадок сточных вод г. Орла: N- 1,5%, P2Oj- 2,5%, К20 - 2%, С„г -43%, рНсоп. - 7,4-7,5.

4. Вермикомпосг С^ - 8,8%, N - 6,37%, PjOj - 2,2%, К20 ~ 7,03 мгУ 100 г.

5. Навоз КРС; N - 0,5%, P2Os - 0,24%, К20 - 0,6%.

6. Торф низинный нормальнозольный: N - 2,2%, P2Os - 0,15%, К20 -0,884 СаО - 2,0%, рН«,. - 5,8.

7. Гумат натрия. Биологически активные вещества получали извлечением гуминовых веществ нз вермикомпоста щелочной вытяжкой 0,1 н NaQH; в соотношении 1:5 по массе; с последующим осаждением 1 н H2S04. Водорастворимые в воде органические вещества извлекали из вермикомпоста в водной вьгтяжке.

Агрохимические показатели темно-серой лесной почвы (пахотный горизонт): содержание физической глины - 40-42% гумус - 5,4-5,5%, доступный фосфор - 12,5-15,0 мг/lOOr, обменный калий - 12,0-12,6 мг/100 г, рН^ - 5,25,5, РНШ-5,8-6,0, сумма поглощенных оснований - 35 мг-экв/100 г.

Опыты проводили оо следующими культурами: огурец сорт ТСХА-77, одревесневшие черенки черной смородины сорта "Орловская серенада", рассада томатов сорта "Солнечный", яблоня (Malos domestica) Синап орловский.

Погодные условия, сложившиеся в годы исследований, были достаточно контрастными, что позволило более объективно проанализировать полученные экспериментальные данные.

Опит М 1. Влияние гумата натрия и цеолита на укоренение черенков смородины.

Исследования проводили в следующих вариантах: 1. Контроль; 2. Гу-магг натрия 0,001%; 3. Гумат натрия 0,0005%; 4. Гумат натрия 0,0001%; 5. Суспензия цеолита 1%; 6. Гумат натрия 0,001% + цеолит 1%; 7. Гумат натрия 0,0005% + цеолит; 8. Гумат натрия 0,0001% +цеолит.

Повторность опыта четырехкратная.

Обработка проводилась погружением нижнего конца черенка в водный раствор стимуляторов на сутки, и затем высаживали в тепличный грунт. Для растений применялись также регуляторы роста в пудре цеолита.

Контролем служили черенки, которые на сутки замачивали в воде.

Опыт М 2. Влияние различных типов питательных фунтов на основе отходов производства на укоренение черенков смородины.

Для проведения исследований закладывали лабораторно-вегетационные опыты в сосудах с различными вариантами питательных грунтов. Схема провезенного опыта включает следующие варианты: 1. Почва (контроль); 2. Поч-ва+цеолит<2:1); 3. Цеолит+песок+торф (1:1:1); 4. Почва+вермнкомлост (1:1); 5. Цеолит+шлак+вермикомпост (1:1:1); 6. Шлзк+20 мл гумата натрия.

В опытах использовались сосуды объемом 1000 мл1. Изучались различные смеси питательных грунтов из гумусового горизонта темно-серой лесной почвы, вермикомпоста (биогумуса), цеолитовых туфов, гумата Na, торфа и шлаков алюминиевого литья. Смеси питательных грунтов готовили в различных объемных соотношениях.

Опыт М 3. Изучение эффективности действия различных типов геохимических барьеров на основе цеолитов, шлаков, вермнкомпосгов, торфа, гумата натрия на рост и развитие рассады огурца.

Опыт проводили в следующих вариантах: 1. Почва (контроль); 2. Поч-ва+цеолит(2:1); 3. Цеолит+песок+торф (1:1:1); 4. Почва+вермикомпост(1:1); 5. Цеолит+шлак+вермикомпоег (1:1:1); 6. Шлак+20 мл гумата натрия.

Исследуемые компоненты питательных смесей в опытах брали в массовом соотношении.

Семена высевали непосредственно в полимерные горшочки, заполненные питательной смесью. Масса субстрата в горшочке составляла 300 г, влажность 70-75% от сухой массы.

Опыт Л У. Экологическая эффективность применения шлаков, цеолита и осадка сточных вод при выращивании томатов.

Схема опыта: 1. Контроль (гумусовый горизонт темно-серой лесной среднесуглинистой почвы); 2. Почва + шлак (100 г/м2); 3. Шлак (100 г/м1) + цеолит (100 г/м2); 4. Осадок сточных вод (100 г/м1); 5. Осадок сточных вод (100 г/м) + цеолит (100 г/м1); 6. Цеолит (100 г/м1); 7. Цеолит (200 г/м1).

Повторность опыта четырехкратная по 10 растений в каждой повторно-стн. Расположение делянок систематическое.

Опыт № 5. Агроэкологическая эффективность применения отсевов алюминиевого шлака на яблонях

Варианты опьгга: 1. Контроль (без удобрений); 2. Шлаки (5 т/га).

Повторность четырехкратная, опытный участок 100 га.

Удобрения вносили весной до цветения в канавки по периметру кроны дерева на глубину 35-40 см.

Опыт M 6. Эффективность использования шлаковых отходов и гумата натрия на яблонях.

Варианты опыта; 1. Контроль <без удобрений); 2. Шлаки (5 т/га); 3. Шлаки (2,5 т/га) + гумат Na (0,01%).

Шлаки вносили до цветения весной по дну канавки на глубину 3540 см и опрыскивали гу матом Na кроны деревьев.

Повторность четырехкратная. Для статистической обработки результатов и их графического представления использовали табличный процессор Microsoft Excel.

Анализ физико-химических свойств субстратов и качества получаемой продукции выполнялся согласно ГОСТам: ГОСТ 26488-85, ГОСТ 27753.3-88, ГОСТ 27753.5-88, ГОСТ 27753.6-88, ГОСТ 27753.7-88, ГОСТ 26204-84, ГОСТ 26107-84, ГОСТ 26423-85, ГОСТ 17.4.4.02-84, ГОСТ 27753.1-88, ГОСТ 26423-85, ГОСТ 26428-85, ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 24556, ГОСТ 134%.

Хлорофилл в листьях определяли фотоколориметрическим методом в ацетоновой вьггяжке. Прирост побегов н площадь листьев определяли общепринятым, методом (Д.П. Викторов, 1983).

Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв.—М.: МГУ, 1970.

ВеселовскиЙ В.А., Весело ва Т.В., Дмитриева А.Г. Метод биотестирования по определению флуоресценции водорослей с помощью портативного флуориметра.-! 988,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние различных видов геохимических барьеров на рост и развитие рассады огурца и томатов.

У современных высокопродуктивных гибридов огурца нарушен баланс между массой надземной части и корней, и иа малообъемной гидропонике это несоответствие усиливается. Слабое развитие корневой системы огурца выступает одним из основных лимитирующих факторов увеличения урожайности на малообъемной гидропонике.

Исследования различных типов питательных грунтов на интенсивность развития корневой системы растений огурца, проведенные нами, показали различное действие грунтов на корнеобразование.

Наилучшее развитие корневой системы установлено на грунтах, составленных из почвы и цеолита, прирост длины корней здесь составил 75% в сравнении с контролем, и в грунтах со смесью цеолита, шлака и верм и компоста, в котором длина увеличилась на 91,7% по отношению растений огурца в контроле (рис. 1).

Самый высокий процент прироста корней растений огурца установлен на питательных грунтах, составленных из почвы и вермикомпоста— 1083%. Питательные грунты, составленные из шлака, насыщенного гуматом натрия, и цеолита с песком и торфом, были менее благоприятными для развития корневой системы растений огурВД, однако и в этих условиях установлена достоверная прибавка в увеличении длины корней в сравнении с контролем—0,3-0,3 см.

Варианты опыта □Длина корней В высота надземной части

(.Контроль (почва); 2, Почва+цеолит (2:1); 3. Цеолит+песок+торф (1:1:1);4, Почка + вермикомпост (1:1); 5. Цеолит + шлак + вермикомпост (1:1:1); б. Шлак + 20 мл гумат натрия Рисунок 1 — Влияние различных видов ггохимнчеогнх барьеров на формирование надземное и подземной частей растений огурца

Наибольший прирост растений рассады огурца был установлен на грунтах, составленных из почвы и вермикомпоста, прирост в высоту достигал 41,3% или 5 см в сравнении с контролем.

Использование в составе питательных грунтов добавок цеолита, вермикомпоста и шлака обеспечивает поставку микроэлементов и создает благоприятные условия аэрации и увлажнения для развития корневой системы растений и формирования их надземной части на начальной стадии формирования рассады огурца.

Наибольшее накопление массы растений рассады происходило в грунтах, составленных из смеси почвы с вермикомпостом и питательной смеси на основе цеолита, шлака и вермикомпоста. В этих условиях прирост сырой массы растения достигал 133,3-135,7% в сравнении с контролем. Самое низкое значение сырой массы растений рассады огурца установлено в варианте с грунтом из шлаков, насыщенных гуматом натрия.

Наибольшее содержание сухого вещества установлено в вариантах с питательными грунтами из цеолита, шлака и вермикомпоста - 143,7% к контролю и из почвы в смеси с вермикомпостом накопление сухого вещества достигло 100% к контролю. В темпах прироста сухого вещества несколько уступали растения, выращенные на почвенном грунте в смеси с цеолитом и грунте, приготовленным из шлака с пропиткой гуматом натрия. Самый низкий прирост сухого вещества установлен в растениях, выращенных на питательных грунтах из цеолита в смеси с песком и торфом.

На питательных грунтах из цеолита, шлака и вермикомпоста и почвы в смеси с вермикомпостом и цеолитом складываются благоприятные условия, как для вододагребления, так и накопления сухого вещества, обусловленных интенсивным потреблением макроэлементов и микроэлементов.

В условиях шлаковых отходов, насыщенных гуматом натрия, растения огурца отличались низкими темпами прироста в высоту и слаборазвитой корневой системой, что обусловило снижение интенсивности водопотребле-ния, поступления элементов литания и накопления сырой массы растений, однако содержание сухого вещества в таких растениях незначительно уступало по величине растениям, выращенным на почве в смеси с цеолитом.

Среди органов огурца как показали исследования на первом месте по накоплению нитратов стоят стебли, так как они богаты сосудопроводящей тканью и запасают растворимые соединения азота. Наименьшее количество нитратов наблюдается в корнях. В плодах огурца в нашем опыте наблюдается повышенная концентрация N0/*. Высокая концентрация нитратов в репродуктивных органах огурца может быть вызвана преобладанием азота в грунте над другими элементами.

Одним из путей решения задачи устранения избыточного накопления нитратов, как показали исследования, является совместное применение цеолита со шлаком, вермн ком постом и осадком сточных вод.

Грунты, составленные из цеолита, песка и торфа, имели низкую влаго-емкостъ и меньшее количество доступных для растений элементов питания, поэтому были менее пригодными для выращивания рассады огурца (табл. 1).

Таблиц! 1 -Влияние различных типов питательных субстрлто» на содержание нитратов в органах растения огурпя (% к сухому ее шитву)

Варианты опыта Стебли Листья Корни Плоды Урожайность, г/сосул

1. Контроль (поч ва) 0.27 0,71 0$9 0,44 263

2. Цеолит ч- шлак + вермнхомпост (1:1:1) 6,87 2,43 0,85 1,06 470

3. Почва + всрмнкомгюст(1:1) 11,10 4.65 МО 1,60 323

4. Шлак* гумат натрия (20 мл) 3.41 2,39 0,35 0.65 145

Агроэкологическая эффективность применения отходов производства и цеолитов при выращивании томатов.

Исследования показали, что изучаемые удобрительные формы на основе отходов производства н природных минералов по-разному проявляли свое действие на рост и развитие рассади томатов. Нами установлено, что при внесении шлаковых отходов и цеолитов высота растений незначительно отличалась от высоты растений контрольного варианта, изменения в высоте достегали 2,7-1,3%.

Сочетание шлака с цеолитом было более эффективным и способствовало усилению роста растений томатов в сравнении с контролем на 7,6%.

Внесение осадка сточных вод в почво грунт оказало значительное действие на усиление ростовых процессов, высота растений превышала высоту растений контрольного варианта на 5,25 см или 12,7%.

Сочетание осаака сточных вод с цеолитом снижало действие осадка почти на 10%.

Отмечено, что увеличение дозы цеолита в 2 раза, снижало эффективность действия этой удобрительной формы.

Изменение условий питания обусловили не только изменение высоты растений, но и интенсивность плодообразоваиия. Так, при внесении 100 г/мг шлака количество соцветий практически не изменялось в сравнении с контролем, но при внесении шлака в сочетании с цеолитом количество соцветий увеличилось на 21% и по эффективности действия не уступало действию осадка сточных вод. Действие цеолита в дозе 100 г/м5 по эффективности было равнозначно действию осаака сточных вод. Сочетание осаака сточных вод с цеолитом снижало влияние этой удобрительной системы на образование соцветий.

По степени действия исследуемые удобрительные формы образуют ряд: ОСВ - 100 г/м1 —► ОСВ + цеолит (1:1) шлак + цеолит (1:1) —» цеолит 100 г/м1 шлак 100 г/м1 —» цеолит 200 г/м2.

Результаты опытов показали, что улучшение условий питания способствовало увеличению массы плодов томатов.

Если в контроле средняя масса плода достигала 85,84 г, то использование нетрадиционных удобрительных форм на основе отходов производства способствовало увеличению урожайности томатов и средней массы одного плода. Так при внесении шлака масса плода в среднем за 2 года увеличивалась на 41% в сравнении с контролем. Самая наибольшая средняя масса плода томата установлена в вариантах опыта с внесением осадка сточных вод и цеолита - 136,6-136,9 г, что на 60,2-61,1% превышает значения контрольного варианта. Увеличение дозы цеолита в 2 раза снижает урожайность томатов и снижает массу плода на 22 г в сравнении с одинарной дозой цеолита. Также установлено снижение эффективности действия осадка сточных вод при сочетании его с цеолитом, масса плодов снижалась.

В связи с применением изучаемых удобрительных форм на основе отходов производства и цеолитов под томаты, актуальным становится контроль за содержанием нитратов в плодах томатов.

По всем исследуемым вариантам количество нитратов в плодах томата не превышало предельно допустимого количества нитратов — 150 мг/кг (табл. 2).

Как видно из таблицы 2 качество плодов томатов по содержанию нитратов изменяется незначительно в зависимости от вида используемой удобрительной формы, так в контрольном варианте содержание нитратов в среднем за два года изменилось незначительно по годам исследований и составило 29 мг/кг. При внесении шлака количество нитратов в 2004 г. повышалось, а в 2005 г. - снижалось в сравнении с контролем. Наибольшее изменение в содержание нитратов отмечено в варианте с внесением осадка сточных вод, но его сочетание с цеолитом способствовало снижению нитратов в томатах.

Содержание нитратов в плодах томатов в опытных вариантах находились в пределах 28,5-35,0 мг/кг в целом за 2 года исследований, что значительно ниже предельно допустимой концентрации для этого вида продукции.

Следует отметить влияние сорбционных свойств цеолитов на снижение накопления нитратов в плодах томатов.

Таблица 2 -Влияние отходов производств* м неолита и* содержаниенитратов в

плоди томатов

№ п/п Варианты опыта Количество (штратов, мг/кг Содержа* мне витамина С, мг/%

2<ХНг. 2005Т. в среднем за 2 года

1 Контроль 26,8 31,2 29 36

2 Шлак {100 г/м') 27,9 30.1 29 25

3 Шлак+цеолит (1:1) 28,4 29 28,7 24

4 Осадок сточных вод (100 г/м') 32,5 37.5 35 27

5 Осадок сточных вод -«-цеолит (1:1) . 30,8 32 31,4 23

6 Цеолит (100 г/м") 28 31 29,5 25

7 ЦеолетасЮг/м") 27,5 29,5 28,5 28

пдк 150

Исследования качества плодов томатов показали, что содержание витамина С в контрольном варианте составило 36 иг/%, в опытных вариантах его количество изменялось от 23 до 28 мг/%

Таким образом, использование удобрительных свойств отходов производства н цеолитов в составе почвогруитов при выращивании томатов создает благоприятные условия для роста, развития рассады томата и плодоношения, а также получения экологически чистой продукции.

Агроэкологическая эффективность применения различных типов грунтов на основе отходов производства и гуминовых удобрений при укоренении черенков смородины.

Как показали исследования наибольшее действие на корнеобразование оказал грунт, состоящий из почвы и цеолита в соотношении 2:1, прибавка составила 16,7 шт. или 201% в сравнении с контролем (рис. 2).

Положительное действие на корнеобразование оказал грукг, состоящий из цеолита, шлака и вермикомпоста в соотношении 1:1:1, количество корней в Этих условиях возрастало на 144% в сравнении с контролем.

Следует отметить, что в грунтах, состоящих из цеолита, почвы и торфа в соотношении (2:1:1) количество корней составило 16,33 шт., что на 94% было больше показаний в контрольном варианте.

Количество корней в черенках смородины, укоренявшихся на грушах, состоящих из почвы и вермикомпоста (1:1) и шлака с добавлением гумата натрия было одинаковым, и их количество было на 92% выше, чем в контроле.

Наибольший прирост черенков отмечен в грунтах почва + всрмикомпост (1:1), почва + цеолит (2:1), и цеолит в смеси со шлаком и вермикомпостом (1:1:1). В варианте цеолит в смеси с торфом и почвой отмечены самый низкий прирост черенков и самая низкая высота укоренившихся черенков смородины.

Таким образом, органические вещества вермикомпоста, макро- и микроэлементы цеолита н шлаковых отходов активизируют ростовые процессы и способствуют большему приросту черенков в высоту.

Отмеченные закономерности в действии отходов производства в составе питательных грунтов на рост и развитие черенков черной смородины проявились в количестве сформированных листьев и площади листовой поверхности.

30 25 20 15 10 5 0

1 2 3 4 5 6

Варианты опыта

□ Количество корней □Высота черенков

1. Контроль (почва); 2. Поч&а+ цеолит (I: I); 3. Цеолит + почва + торф (2:1:1); 4. Почва + аермикомпост(2:1>, 5. Цеолит + шлак+вермюсомпост(1:1:1);6. Гумат Ма

(20 мл) + шлак

Рисунок 2 —Влияние различных питательны* субстратов на укоренение и высоту

черенков смородины

По характеру действия на укоренение черенков смородины изучаемые питательные грунты можно расположить в ряд по мере снижения их эффективности: почва + верм и компост (1:1) -* почва + цеолит (2:1) —► цеолит + шлак + вермикомпост (1:1:1)цеолит+ почва+торф (2:1:1)—»шлак+ гумат натрия.

Данные, характеризующие стимулирующее действие гумата натрия и суспензии цеолита при укоренении черенков смородины, представлены на рисунке 3 и свидетельствуют, что укореняемость черенков смородины в контроле в среднем составила 69%.

Самый низкий процент приживаемости отмечен в вариантах: суспензия цеолита (1%)-69%, гумат натрия 0,001% +цеолит и гумат натрия 0,0001% + цеолит - 73%. При обработке гуматом натрия 0,001% приживаемость черенков возросла до 92%. Относительно низкая приживаемость отмечена в вариантах с применением цеолита. С уменьшением концентрации гумата натрия приживаемость черенков смородины снижалась. Добавление суспензии цеолита к растворам гуматов снижало стимулирующее действие гуматов на приживаемость черенков смородины. Так, приживаемость черенков превышала контрольный вариант на 4-6% в зависимости от концентрации гумата натрия.

При обработке черенков смородины гуминовыми удобрениями ускорялся процесс образования корней. Продолжительность периода укоренения в контроле с 18-20 дней сократилась до 12-15 дней в опытных вариантах.

Установлено, что замачивание черенков в растворах биопрепаратов увеличивает корнеобразование, что обеспечивает высокие качества посадочного материала и его приживаемость.

о. с

аг

100 80 60 40 20 0

У 52 яч

г

дп

/ ^ ;;

/

} и 1Л

-76-

та—ТЗ——^З

6 7 8

Варианты опыта

1. Корггроль; 2. Гунат натрия 0,001%; 3. Гумат натрия 0,0005%; 4. Гумэт натрия 0,0001%; 5. Суспензия цеолита 1%; 6. Гумат натрия 0,001%+ цеолит; 7. Гумет и*гркя

0,0005% + цеолит; 8. Гумат натрия 0,0001% + цеолит Рисунок 3- Влияние гумнновых удобрений на приживаемость черенков смородины Агроэкологнческая эффективность внесения шлаковых отходов и гумата натрия под яблоню.

Опыты по сравнительному испытанию микроудобрений типа шлаковых отсевов проводили на многолетней культуре - яблоневый плодовый сад. Удобрения вносили весной до цветения в канавки по периметру кроны дерева на глубину 35-40 см. Шлаки равномерно распределяли по дну канавки. В канавках было большое количество активных корней и удобрения попадали в зону их деятельности.

Данные по накоплению хлорофилла в листьях, полученные через месяц после закладки опыта, свидетельствуют о преимуществе внесения шлаковых отходов. К концу вегетации эффект проявился на деревьях, удобренных шлаковыми отсевами в большей степени, чем на контроле (рис.4).

14.00

26.07

дата

Рисунок 4- Влияние шлаков на накопление хлорофилла ■ листьях яблоня (мг/дм1)

Как видно ю рисунка 4 содержание хлорофилла в листьях деревьев контрольного варианта было в 1,1 раза меньше, чем в листьях яблони, удобренных шлаками. Через 1,5 месяца количество хлорофилла закономерно снижалось в листьях яблони контрольного вариазгта с 1,53 до 1,06 мг/дм3. Содержание хлорофилла в листьях яблони, под которые вносили шлак, оставалось практически без изменения.

В контроле прирост побегов составил в среднем 9,5 см. В опытном варианте прирост побегов увеличился на 39% в сравнении с контролем. Также закономерно изменялась плоишь листьев на яблонях, удобренных шлаками. Площадь листьев на 8% превышала показания контрольного варианта (рис. 5).

Прирост побегов ГЪюивдь листьев

Рисунок $- прирост побегов (см) и листовой поверхности (см2) у »6.1 очи п«а действием шлаков

Улучшение условий роста и развития деревьев яблони, удобренных шлаковыми отсевами, обеспечило повышение урожайности плодов. Масса плодов оказалась наибольшей на деревьях, удобренных шлаковыми отсевами. Урожай плодов за 3 года наблюдений составил: на контроле — в 20032004 гг. 25 кг с дерева, а в 2005 г. - 49,6 кг, при внесении шлаков урожай увеличился на 27% (рис. 6).

При этом в год внесения шлаков урожай плодов не отличался от контрольного варианта, что объясняется низким действием шлаков в год внесения. Но на2-й и особенно в 3-й год последействие шлака было наибольшим в усилении плодоношения яблонь н увеличении сбора плодов.

Совместное применение шлака н гумата натрия позволяет сократить вдвое дозы шлака и повысить эффективность удобрительных форм исследуемых отходов.

Значительный эффект оказали внесенные шлаки в дозе 2,5 т га в сочетании с обработкой деревьев гуматом натрия. Количество хлорофилла в листьях в 2,1 раза превышало контрольный вариант и почти не уступало содержанию хлорофилла в листьях при внесении шлаков в дозе 3 т/га.

2003 г. 2004 г. 2005 г.

■ Контроль (фон) □ Фон + шлак (5 т/гз)

Рксунок 6 — Урожай плодов яблоки под действием шлаковых отходов в период 2003-2005 гг. (кт/дерево)

Следует отметить, что наибольший эффект от действия исследуемых удобрений проявлялся в неблагоприятных погодных условиях 2005 п

Таблиц* 3 - Содержание хлорофилла в листьях явлон н, мг/г сы рого вещества

Варианты опыта 2003 г. 2004 г. 2005 г. Среднее за три года

1. Контроль 0,61 1,34 0,35 0,83

2 Шлак, 5 т/га 1,35 2,12 2,14 и?

3, Шлак, 2,5т/ха+ гумат N8 0,01% 1,29 1,87 2,12 1,76

Исследованиями были доказаны положительные изменения в интенсивности прироста побегов яблони под действием удобрений.

Как видно из данных таблицы 4 за 3 года исследований прирост побегов в контрольном варианте колебался от 11,9 см до 13,8 см, а в среднем за 3 года он составил 13,1см.

Таблица 4 — Прирост побегов яблони поз действием шлаков к гумата натрия, см

Варианты опыта 2003 г. 2004 г. 2005 г. Сумма за 3 года

I. Контроль П.» 13,8 13.5 39,2

2. Шлак, 5т/га 20.0 30,0 28,0 78,0

З.Шлак, 2,5т/га+ гумат натрия, 0,01% 18,5 25,0 27,0 74,5

НСР», 0,47 1,65 031 1,67

При внесении шлака в дозе 5 т/га интенсивность прироста резко увеличивалась, и в первый год внесения прирост побегов составил 20 см, а во второй и третий годы прирост побегов достигал 30 и 28 см соответственно. В среднем за

три года прирост побегов составил 26,0 см, что на 12,9 см или 98,5% превышало прирост побегов в контрольном варианте. В условиях совместного сочетания шлаков в дозе 2,5 т/га и обработки гуматом натрия прирост побегов яблони изменялся от 18,5 см в первый гол внесения до 27 см в третий год внесения шлаков, в среднем за три года прирост достигал 24,8 см, что на 11,7 см или 89,3% превышало прирост побегов в контрольном варианте. Следует отметить, что по эффективности действия сочетание шлака в дозе 2,3 т/га с гумагом натрия не уступает действию шлаковых отходов в дозе 5 т/га.

Таблица 5- Урожай плодов яблоян сорта Сниап под действием шлаков н гумат»,

кг с одного дерева

Варианты опыта 2003 г. 2004 г. 2005 г. Сумма за 3 года

1. Контроль 25,0 35.0 26,2 86,2

2. Шлак, 5 т/га 32,5 41,4 34,3 108,2

3. Шлак, 2,5 т/га + гумат N,a 0,01% 273 39,5 32,1 99,2

HCPftj 0,42 0,42 0,49 0,74

Как видно из данных таблицы 5 урожайность плодов яблони в контрольном варианте составила в среднем за три года 28,7 кг с одного дерева. При внесении 5 т/га шлака урожай плодов увеличивался в среднем за три года на 7,4 кг или на 25,8% в сравнении с контролем. При этом максимальная урожайность была получена в 2004 г, - 41,1 кг с дерева. В условиях сочетания 2,5 т/га шлака с гумагом натрия урожай плодов составил в среднем за 2003-2005 гг. 33,1 кг с одного дерева, что на 4,4 кг или на 15,3% превышало контрольный вариант и на 3 кг устутало варианту с внесением шлака в дозе 5 т/га.

При этом следует отметить, что микро- и макроэлементы, содержащиеся в шлаках, и биологически активные вещества гумата натрия обеспечивают экологическую устойчивость плодовых растений к неблагоприятным погодным условиям.

Влияние шлаков, цеолитов, осадка сточных вод, вермикомпоста и гумата натрия на состав почв и качество продукции.

Анализ водно-физических свойств и химического состава питательных грунтов на основе шлаковых отходов, вермикомпоста, цеолита и гумата натрия показал, что добавление вермикомпоста к почве способствует снижению плотности и увеличению капиллярной влагоемкости. Использование шлаковых отходов, обработанных гуматом натрия, приводит к увеличению плотности и снижению капиллярной влагоемкости.

Сочетание сорбционных свойств цеолита, органических веществ вермикомпоста и удобрительных свойств шлаковых отходов способствует снижению плотности грунта в 1,6 раза и увеличению капиллярной влагоемкости в 1,3 раза в сравнении с грунтом из шлака в сочетании с гуматом натрия.

Интерес представляют данные о содержании валовых и подвижных форм тяжелых металлов в исследуемых грунтах (табл. 6).

Добавление к почве цеолита и шлака способствует увеличению валового содержания свинца, кадмия, меди, цинка, хрома, кобальта и марганца.

Таблиц« 6 - Влияние шлаков цеолита и вермнкомпоста на валовое содержание тяжелых металлов в питательных грунтах, мг/кг

Варианты опытов РЬ С<1 Си гп № Сг Со Мп

Контроль 6,14 0,55 48 37,0 21,0 9,0 6,98 256

Почва+цсолит + шлак (1:1:1) 14,83 1,15 67 59,0 7,0 27,0 7,25 267

Цеолит + шлак+ вермн ком пост (1:1 Л) 71,38 4,68 379 758,5 152,5 66,5 6.53 223

ода ПО 2 132 220 £0 90 24 1500

Коэффициент суммарного накопления относительно валового содержания тяжелых металлов в контроле составил 5,89 ед., что свидетельствует о слабом загрязнении почвы.

Количество подвижных форм исследуемых тяжелых металлов изменяется как в самой почве, так и при добавлении к ней цеолита и шлака, и составляет 1,7-36,4% от валового содержания, при этом подвижность кадмия составляет 36,4% от его валового содержания, количество подвижного свинца — 13,7%, никеля - 12,6%, меди - 11,95% от валового количества этих металлов.

Добавление к темно-серой лесной почве цеолита и шлака оказывает значительное влияние на снижение подвижности тяжелых металлов. Так, содержание подвижных форм свинца составляет 15,1% от его валового количества, количество подвижного кадмия снижается и составляет 27,8%, что на 8,6% ниже значения в контрольном варианте. Снижается подвижность марганца, никеля, но несколько увеличивается подвижность меди, цинка н свинца в сравнении с контролем.

Таблица 7 — Коэффициент концентрации валового содержания тяжелых металлов

в питательных грунтах

Варианты опытов РЬ са Си 2п № Сг Со Мп гс

1. Контроль -темно-серая лесная (фон)

2. Фон + цеолит + шлак (1:1:1) 2,42 2,09 1,39 1,59 0,33 3/) 1,03 1,04 5,89

3. Цеолит + шлак + верми-компост (1:1:1) 0,54 2,34 2,87 3,44 1,90 0,73 0,27 0,148 3,24

Коэффициент концентрации (Кс) подвижных форм исследуемых тяжелых металлов в поч во грунте с добавлением цеолита и шлака составил 2,67 ед. для свинца, 3,33 ед. для цинка, 2,4 ед, для хрома. Коэффициент концентрации для кадмия, меди составил 1,6 и 1,5 ед. Суммарный коэффициент накопления тяжелых металлов составил 6,62 ед. (табл. 8).

Таблица 8—Коэффициент кошкитраина подвижных форм тяжелых металлов в питательных грунтах

Варианты опытов РЬ Сй Си 2п N1 Сг Мп 2с

1, Контроль-темно-серая лесная (фон) - - - _ - - -

2. Фон + цеолит -•-шлак (1:1:1) 2,67 1,6 1,52 3,33 0,27 2,4 0,83 6,62

3. Цеолит+ шлак+вермикомпост (1:1:1) 1,62 2,65 47,0 3,04 3,18 0,16 0,42 52,07

Питательный грунт, состоящий из цеолита, шлака и вермикомпоста в соотношении 1:1:1, характеризуется значительным накоплением тяжелых металлов. Как видно из таблицы 6 валовое содержание свинца составляет 71,3$ мг/кг, кадмия — 4,68 мг/кг, меди — 379 мг/кг, цинка— 758,5 мг/кг, хрома — 66,5 мг/кг н никеля 152,5 мг/кг. При этом валовое содержание кадмия, меди, цинка, никеля превышает оптимально допустимые концентрации для почвы в 2,34, 2,87, 3,44, 1,90 раз соответственно. Коэффициент суммарного накопления валового содержания тяжелых металлов составил 5,24 ед. относительно ОДК.

Количество подвижных форм тяжелых металлов в этом типе питательного грунта резко снижается в сравнении с валовым их содержанием. Так количество подвижной меди составляет 37,2%, марганца — 26,45%, свинца — 8,35% от валового их содержания. Однако, количество подвижных форм свинца, меди, цинка, никеля превышает предельно допустимые концентрации в 1,62, 47,0, 3,04, 3,18 раза, коэффициент суммарного накопления относительно ЛДК составил 52,07 ед-

Следует отметить, что увеличение как валовых, так и подвижных форм тяжелых металлов при использовании удобрительных свойств цеолита, шлаков и вермикомпоста происходит в основном за счет биофильных микроэлементов.

Анализ водных вытяжек из испытуемых питательных грунтов, показал, что использование сорбционных свойств цеолита способствует снижению концентрации анионов и увеличению щелочности среды.

Водные вьггяжки из питательных грунтов имели нейтральную и слабощелочную среду (рН 7,10-7,9). В составе ионов водного раствора отмечается наличие разных форм азота: аммонийная, нитратная и нитритная. Следует отметить в грунтах, гае применяли вермикомпост увеличивалась концентрация нонов аммония—3,63-3,37, нитритов - 9,2 мг и фосфат-ионов -11,6 мг/дм3.

В грунтах с сочетанием цеолита, шлака и вермикомпоста значительно возрастает количество нитратов - 7,6 мг/дм3 и фосфат-ионов - 6,5 мг/дм1.

Использование цеолита, шлака, вермикомпоста и торфа в составе питательных грунтов способствует повышению численности одноклеточных микроорганизмов в I см3 с 40x10е клеток в контрольном варианте до 102,5x10* клеток при добавлении к почве цеолита (2:1) и до 270x10* клеток

при сочетании почвы с вермикомпостом (1:1). Сочетание цеолита с торфом и цеолита со шлаком и вермикомлостом также обусловливает увеличение численности одноклеточных микроорганизмов до 77,5x10* клеток и 55x10* клеток в 1 см1 соответственно.

Поскольку микроорганизмы обладают высокой чувствительностью к загрязнению среды, то увеличение их численности свидетельствует об экологическом благополучии питательных грунтов.

Это положение подтверждается показателями жизнеспособности дафний, используемых для установления степени токсичности грунта.

Знания закономерностей распределения ТМ в органах и тканях растений дает возможность выяснить механизмы их перераспределения н аккумуляции в процессе роста и развития растений, разработать методы оценки урожая, грамотно сертифицировать продукцию.

Таблиц* 9 - Влнвнне шлаков на качество плодов яйломн

Варианты РЬ А* а н* Аскорбиновая

опыта мг/кг кислота, мг/%

1. Контроль 0,07 0,04 0,02 0,004 15,2

2. Шлак 5т/га 0,02 0,03 0,03 0,005 17.1

пдк 0,4 ОЛ 0,03 0,02

Как видно из данных таблицы 9 количество тяжелых металлов не превышает предельно допустимых концентраций в плодах яблони ни по одному из определяемых металлов как в контрольном варианте, так и при внесении шлака в дозе 5 т/га.

Таблица 10-Содержание тяжелых металлов в плодах огурца

Варианты опыта С« 2п РЬ С<1 Аз Нв

мг/кг

1. Контроль (почва) 0,074 0,600 0,15 0,004 0,02 0,0015

2. Цеолит+шлак+4 еерми-компост{1:1:1) 0.183 0,433 0,012 0,004 0,02 0,0015

3. Почва + вермикомпост (1:1) 0,074 0300 0,012 0,004 0,02 0,0015

4. Шлак + гумат натрия (20 мл) 0,110 0И67 0,012 0,004 0,02 0,0015

Изменение состава водных вытяжек может подтверждаться результатами качества плодов яблони, томатов и огурцов. Как видно из таблиц 9 и 10 по составу тяжелых металлов н содержанию аскорбиновой кислоты в плодах яблони и огурца, а также по количеству нитратов в огурцах и томатах (табл. 1,2), продукция оценивается как экологически безопасная.

Наши исследования показали, что все исследуемые формы и виды удобрений обладают физиологическим действием, повышают урожайность и качество продукции, способствуют устойчивости неблагоприятным воздействиям внешней среды и получению экологически безопасной продукции.

Экономическая эффективность применения добавок цеолитов, шлаков, осадков сточных вод, вермикомпостов, торфа, гумата натрия в субстратах в технологии выращивания рассады огурца, томатов, посадочного материала смородины и использования шлаков под яблоню убедительно подтверждается экономическими расчетами.

Рентабельность выращивания рассады огурца в условиях опыта изменялась от 24,0% в контроле до 29,5% в условиях выращивания рассады на грунтах С внесением вермикомпоста.

Чистый доход от возделывания томатов при внесении шлака возрастает в 1,42 раза, а рентабельность производства — на 43%.

Прибавка в урожае плодов яблони от внесения шлаков 2,5 т/га в сочетании с обработкой гуматом натрия составила 8,8 и/га, себестоимость продукции при этом снизилась на 249 руб. за I т яблок, рентабельность выросла на 43,4%, а при внесении 5 т/га шлака себестоимость продукции снизилась на 1060,7 руб. за 1 т яблок, рентабельность выросла на 146,2% по сравнению с контрольным вариантом (без применения шлака).

Как показали расчеты экономической эффективности, применение гумата натрия и разных типов питательных грунтов обусловливает не только увеличение выхода укорененных черенков смородины, но и затраты на их производство, которые окупаются стоимостью высококачественного посадочного материала. Чистый доход увеличился в 1,4-1,7 раза в сравнении с контролем, а рентабельность производства посадочного материала при использовании гумата натрия и питательных грунтов достигла 200,8-263,3%.

ВЫВОДЫ

1. На питательных грунтах из цеолита, шлака и вермикомпоста, и почвы в смеси с вермикомпостом и цеолитом складываются благоприятные условия для развития корневой системы и прироста растений рассады огурца, водо-потреблення и накопления сухого вещества, обусловленных интенсивным потреблением макроэлементов и микроэлементов, а также для решения задачи устранения избыточного накопления нитратов.

В условиях шлаковых отходов, насыщенных гуматом натрия, растения огурца отличались низкими темпами прироста в высоту н слаборазвитой корневой системой, что обусловило снижение интенсивности водопотребле-ния, поступления элементов питания и накопления сырой массы растений, однако содержание сухого вещества в таких растениях незначительно уступало по величине растениям, выращенным на почве в смеси с цеолитом.

Грунты, составленные из цеолита, песка и торфа были менее пригодными для выращивания рассады огурца.

2. Использование удобрительных свойств отходов производства (шлака и осадка сточных вод) и природных цеолитов обеспечивает рост урожайности томатов, получение экологически безопасной продукции, количество нитратов в плодах составляет 28,5—35,0 мг/кг, что решает проблему утилизации отходов производства и создания безотходных технологий.

3. Доказано, что использование в составе питательных грунтов удобрительных и адсорбционных свойств вермикомпоста, цеолита и шлака создает благоприятные условия для укоренения и развития черенков черной смородины.

По характеру действия на укоренение черенков смородины питательные грунты можно расположить в ряд по мере снижения их эффективности: почва + вермикомпост (1:1) —► почва+цеолит (2:1 ) —► неолит + шлак+ верминомпост (1:1:1)-+ Цеолит + почва + торф (2:1:1) —>- шлак + гумат натрия (0,001%).

4. Обработка черенков смородины гум«новыми препаратами увеличивает процесс корнеобразования и способствует сокращению периода укоренения на 13,9-25,0% и повышению количества корней в черенках на 33,388,9% в сравнении с контролем.

Добавление суспензии цеолита к гумату натрия снижает действие препаратов, но увеличивает интенсивность корнеобразования и количество корней в сравнении с контролем на 11,1-55,6%.

5. Доказано, что внесение шлаков в дозе 5 т/га и сочетание шлака 2,5 т/га с гуматом натрия под яблоню способствует улучшению общего состояния деревьев: прирост побегов яблони достигая в год внесения 32,4-39,0% к контролю, гшощздь листьев увеличилась на 8%; количество хлорофилла в листьях яблонь в 2,1 раза превышало контрольный вариант, урожайность возрастала в 1,3 раза.

Удобрительные свойства шлаковых отходов и гумага натрия на яблоне проявились по-разному в зависимости от срока действия. Так, в гол внесения шлаков не отмечено их положительного влияния, в последействии влияние шлака и гумага натрия было значительным и способствовало увеличению урожайности плодов на 62%, в среднем за два года сбор плодов увеличился на 31%.

Сочетание внесения шлаковых отходов с обработкой деревьев яблони гуматом натрия 0,01% позволяет снизить дозы шлака в 2 раза и обеспечивает экологическую устойчивость плодовых растений к неблагоприятным погодным условиям и развитию хлороза.

6. Цеолиты, шлаки и вермнкомпосты в составе питательных грунтов обусловливают увеличение валового содержания тяжелых металлов, но одновременно оказывают влияние на снижение их подвижности за счет явлений сорбции,адгезии н органо-минерального ком плексообразования. что снижает их поступление в растения и обусловливает возможность их использования в различных типах геохимических барьеров для зашиты окружающей среды от загрязнения токсикантами.

7. Водные вытяжки из питательных грунтов на основе природных цеолитов, торфа, шлаков, верми ком поста и гумата натрия имеют нейтральную и слабощелочную среду (рН 7,10-7,9). В составе ионов водного раствора отмечается наличие разных форм азота: аммонийная, нитратная и нитритная. В грунтах, где применяли вермикомпост, увеличивается концентрация ионов аммония — 3,63-3,37, нитритов—9,2 мг и фосфат-ионов — 11,6 мг/дм1.

В грунтах с сочетанием цеолита, шлака и вермикомпоста значительно возрастает количество нитратов—7,6 мг/дм3 и фосфат-попов—6,5 мг/дм3.

8. Использование цеолита, шлака, вермикомпоста и торфа в составе питательных грунтов способствует повышению численности одноклеточных микроорганизмов в 1 см1 с 40x10* клеток в контрольном варианте до 102,5x10" клеток при добавлении к почве цеолита (2:1) и до 270x10е клеток при сочетании почвы с вермикомпостом (1:1); при сочетании цеолита с торфом и цеолита

со шлаком и вермикомлостом увеличивается численность одноклеточных микроорганизмов до 77,5x106 клеток и 55x10* клеток в I см1 соответственно, что свидетельствует об экологическом благополучии создаваемых питательных грунтов.

9. Применение природных цеолитов, органических и минеральных отходов производства в составе питательных грунтов и гумата натрия является экономически выгодным к экологически обоснованным приемом повышения эффективности производства овощной и плодовой продукции, так как решает проблему утилизации отходов, повышения содержания в почвах макро- и микроэлементов, необходимых для получения высококачественной продукции и экологической устойчивости растений.

Рекомендации производству:

1. Для получения высококачественной рассады огурца использовать в составе питательных грунтов добавки цеолита, вермикомпосга и шлака с целью создания благоприятных условий аэрации и увлажнения, питательного режима;

2. Рекомендовать замачивание черенков черной смородины в растворах гумата натрия (0,005-0,001%), извлеченного из вермикомпосгов на основе отходов производства для повышения приживаемости, корнеобразоаания и получения высококачественного посадочного материала;

3. Для повышения плодородия почвы н экологической устойчивости плодовых семечковых культур рекомендовать внесение солевых алюминиевых шлаковых отсевов в дозе S т/га или в дозе 2,5 т/га в сочетании с обработкой гуматом натрия (0,01%)

По материалам диссертации соискателем опубликованы 8 научных работ, получено 2 патента на изобретения:

1. Степанова Л.П., Степанова E.H. Агроэкологические аспекты применения в садоводстве вермикомпосга на основе отходов крупяной промышлен-hocthWCö. Человек и окружающая природная среда.-Пенза, 2000.-С. 137-13 8.

2. Степанова Л.П., Яковлева Е.В., Ноздрина С.И., Степанова Е.И. Устойчивость системы почва-растение к техногенному воздействию отходов произведет ваЛЭколого-экономические аспекты развития растениеводства в рыночных условиях.-Орел, 2002.-С.234,

3. Степанова Л.П., Степанова Е.И. Агроэкологические условия применения вермикомпоста и гуминовых удобрений в сельском хозяйсгве//Сб. по материалам выездного заседания Президиума РАСХН 16—17июля 2002 г.— Орел: ОрелГАУ.

4. Догадина М.А., Степанова Е.И. Экологическая оценка эффективности применения биопрепаратов и отходов производства на рост, развитие и цветение хризакгем/Материалы Всероссийской научно-практической конференции 12-15 июля 'Роль современных сортов и технологий в сельскохозяйственном пронзводстве,'.-Орел, 2004 Г.-С.301.

5. Степанова Л.П., Степанова Е.И. Агроэкологическая эффективность применения отходов производства при вегетативном размножении смороди-

ны//Материалы научно-практической конференции "Физиологические аспекты продуктивности раетений".-Орел, 2004.-С.200-201.

6. Степанова Л.П., Степанова Е.И. Экологическая эффективность применения шлаков, цеолита и осадка сточных вод при выращивании тома-тов//Экология Центрально-Черноземной области РФ.—Л» 2.—Липецк, 2004.— С.76-77.

7. Степанова Е.И. Агроэкологическая эффективность применения отсевов алюминиевого шлака на яблонях//Сб. материалов международной на-у чно-практичес кой конференции "Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России",-Пенза, 2005С.245-247.

8. Степанова Е.И. Экологическая оценка эффективности действия различных видов геохимических барьеров в агроландшафтах//Сб. тезисов XII международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-2005.-Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2005.

9. Состав для повышения плодородия почвы. Степанова ЛЛ., Степанова Е.И,, Тихойкина И.М. Дата приоритета 31.08.2005; регистр, номер 2005127403.

10. Состав для повышения плодородия почвы. Степанова Л.П., Степанова Е.И., Коренькова Е.А. Дата приоритета 31.08.2005; регистр, номер 2005127405.

Издательство ОрелГАУ, 2006, Орел, Бульвар Победы, 19. Заказ 15/4. Тираж 100 экз.