Агроэкологическое обоснование применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства при выращивании озимой пшеницы

Федорова, Мария Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Агроэкологическое обоснование применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства при выращивании озимой пшеницы
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическое обоснование применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства при выращивании озимой пшеницы"

Федорова Мария Николаевна

На правах рукописи

003054133

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОСТА НА ОСНОВЕ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Специальность 03.00.16 - Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2007

003054193

Диссертационная работа выполнена на кафедре агроэкологии, сельскохозяйственной мелиорации и защиты растений агрономического факультета Рязанской Государственной сельскохозяйственной академии имени проф. П.А. Костычева.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Касатиков Виктор Александрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мажайский Юрий Анатольевич кандидат биологических наук Раскатов Вячеслав Андреевич

Ведущая организация:

Государственное учреждение Рязанский научно- исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Российской сельскохозяйственной академии

Защита диссертации состоится "21 " марта 2007 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 220.043.03 при ФГОУ ВПО Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНБ РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева

Автореферат разослан ''•^У " февраля 2007 г. и опубликован в сети Интернет на сайте университета www.timacad.ru

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета Д 220.043.03 при РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49, Ученый совет РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.А. Калинин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В связи со снижением развития сельскохозяйственного производства возникает необходимость изыскания новых источников органических удобрений. В настоящее время в России, в связи с уменьшением объемов использования традиционных органических удобрений, значительно возрастает роль альтернативных видов удобрений (сидераты, осадки сточных вод, технологически различные виды компостов, биогумус и т.д.). Значительным резервом получения питательных веществ являются осадки сточных вод и компосты на их основе.

С развитием промышленности и ростом городов объем сточных вод и, следовательно, осадка, получаемого при их очистке, с каждым годом возрастает. Скопление большого количества осадка затрудняет работу очистных сооружений и создает угрозу загрязнения окружающей среды. Таким образом, с одной стороны, необходимо разработать способы и технологии, обеспечивающие утилизацию осадка сточных вод (ОСВ) без загрязнения окружающей природной среды, с другой - разработать технологии экологически безопасного использования ОСВ, представляющего по химическому составу сложную органическую смесь с высокой концентрацией основных элементов питания растений и микроэлементов.

Наиболее перспективным направлением переработки ОСВ является его компостирование с различными органическими компонентами (торф, навоз, опилки и т.д.). Данный способ позволяет в короткий срок получить высокопродуктивное органическое удобрение хорошего качества, обладающее хорошей сыпучестью, с высоким содержанием питательных веществ в доступной для растений форме.

Использование такого вида удобрения имеет свои особенности, что обуславливает актуальность исследований с целью разработки рекомендаций по наиболее эффективному и экологически безопасному способу его применения.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в изучении агроэкологических и технологических аспектов производства и применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства, оценке экономической эффективности применения полученного удобрения в сельском хозяйстве и разработке рекомендаций по его использованию.

Дяя достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

выявить агротехнологические и агроэкологические особенности компостирования осадка сточных вод кожевенного производства;

разработать технологию получения компоста на основе ОСВ кожевенного производства;

провести комплекс агроэкологических исследований серой лесной почвы и растений при внесении ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе;

выявить влияние ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе на урожайность зерновых культур;

оценить экономическую эффективность применения компоста на основе ОСВ кожевенного производства в сельском хозяйстве;

разработать рекомендации по применению компоста на основе ОСВ кожевенного производства.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в том, что основным компонентом компоста впервые выбран осадок сточных вод, образующийся на Рязанском кожевенном заводе - крупнейшем в Европе предприятии по переработке кожевенного сырья. Данный ОСВ отличается своеобразным сочетанием органических веществ и химических элементов. Разработаны агроэкологические и технологические аспекты производства и применения компоста на основе ОСВ кожевенного производства. Впервые на основе проведения полевых и лабораторных исследований рассмотрено изменение агроэкологических свойств серой лесной почвы под влиянием компоста на основе ОСВ кожевенного производства. Проведены агроэкологические исследования действия и последействия компоста и осадка сточных вод кожевенного производства на урожайность сельскохозяйственных культур и их агробиогеохимический состав.

Практическая значимость. Результаты исследований позволили разработать технологии производства и применения высокоэффективного органического удобрения для сельскохозяйственных культур. В результате вторичного использования осадка сточных вод снижается техногенная нагрузка на окружающую среду. Результаты исследований позволяют предложить оптимальный вариант по увеличению продуктивности и устойчивости агроэкосистем. По результатам работы получено и зарегистрировано качественно новое органическое удобрение «Торфос», которое получило практическое применение в Рязанской области.

Апробация работы. Материалы диссертации использовались при разработке технологического регламента производства органического удобрения «Торфос», технических условий на органическое удобрение «Торфос».

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры «Агроэкологии, с.х. мелиорации и защиты растений» РГСХА им. П.А. Костычева, на научно-практических конференциях РГСХА (Рязань, 2003,2004,2005 гг.), на научно- практической конференции «Решение экологических проблем при производстве сельскохозяйственной продукции» (Белгород 2004), на международном симпозиуме «Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов» (Владимир 2004), на международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки XXI века» (Рязань 2004), на Международной конференции «Чистое производство как вклад в устойчивое развитие (стратегия перехода Российской Федерации на экологически более чистое производство и устойчивое развитие применительно к опыту Яснополянского соглашения)» (Тульская область 2006), на международной научно- практической

конференции «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений, на основе отходов промышленного животноводства» (Владимир 2006), на международной научно- практической конференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» (Москва 2006).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 5 статей научно- производственного характера.

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 181 страницах машинописного текста. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка и приложений. Материалы диссертации содержат 30 таблицы и 10 рисунков. Библиография включает 193 литературных источника, в том числе 39 иностранных.

Автор выражает признательность научному консультанту (декану агрономического факультета Левину В.И.) за оказанную помощь, внимание и поддержку при проведении исследовательской работы, а также кандидату технических наук Фатееву В.И. за содействие. Внимательное отношение и содействие при проведении технологических и экологических исследований.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

В последнее десятилетие широкое распространение получили технологические и агроэкологические исследования по проблеме использования осадков бытовых и промышленных сточных вод. В разделе приведен анализ способов компостирования осадка сточных вод с различными органическими наполнителями, применяемые в России и за рубежом.

Особое внимание в главе было уделено агроэкологическим свойствам компостов на основе осадков сточных вод городских очистных сооружений таким как: содержание тяжелых металлов в системе почва- растение, санитарно- эпидемиологическая чистота, агрономическая ценность. На основании аналитического обзора определен ряд условий, от которых зависит содержание питательных веществ в компостах: вид осадка сточных вод, агроэкологические и санитарно-гигиенические свойства осадка сточных вод, используемые наполнители (органическая часть городского мусора, торф, опилки, солома, зеленая масса с.-х. кулыур).

Обзор литературы по изучаемой теме показал, что агрономическая ценность компостов на основе осадков сточных вод заключается в следующем: возрастает водоудерживающая способность,, снижается объемная масса, предотвращается образование поверхностной корки, увеличивается содержание органического вещества, усиливается нитрификационная активность пахотного слоя, улучшается агрегатный состав почвы.

В данной главе рассмотрено также действие веществ, содержащихся в компосте на основе осадка сточных вод на окружающую среду и сельскохозяйственную продукцию. Многие авторы считают, что присутствие тяжелых металлов в системе почва- растение при использовании компостов зависит от следующих факторов: происхождения и способа обезвреживания осадка сточных вод, используемого в качестве компонента компоста; способа

внесения в почву; физико-химических свойств почвы; климата и особенностей возделываемых растений. Следует отметить что, на основе имеющихся данных разработаны нормы и правила по использованию осадка сточных вод и компостов на его основе в качестве органического удобрения или рекультиванта нарушенных и малоплодородных земель.

В то же время производство и применение органических удобрений на основе осадков кожевенных, предприятий не имеет широкого распространения в связи со своей технологической специфичностью.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рязанская область, расположенная в южной части Нечерноземной полосы Российской Федерации, является крупным производителем сельскохозяйственной продукции. Объектами исследований являлся осадок сточных вод кожевенного производства и компост на его основе. Агроэкологическая эффективность их применения изучалась на серой лесной тяжелосуглинистой почве. Структурно- агрегатный состав серой лесной почвы слоя 0-20 см представлен в среднем на 36,15% глыбистыми (>10 мм) агрегатами. Наиболее агрономически ценные макроагрегаты (0,25-10 мм), обладающие высокой пористостью, механической прочностью и водопрочностью, составляют только 12,55%, а в слое 20-40 см. - 13,15%. Такая почва является бесструктурной. Как показало мокрое рассеивание: водопрочных агрегатов (0,25-10 мм) в слое 0- 20 см осталось только 26,9%, 2040 см - 19,8%. Вследствие этого почва заплывает, образуя корку на пашне.

Исследуемые почвы имеют кислую реакцию среды. Гидролитическая кислотность слоя 0-20 см серой лесной почвы достаточно низкая и равна 1,4 мг- экв. на 100 г. почвы. Поглощенные основания распределены по генетическим горизонтам относительно равномерно. Содержание Р205 и К20, равное соответственно 3,6 мг/100 г и 1,4 мг/100г для серой лесной почвы опытного участка, свидетельствует о низком исходном уровне плодородия. Основные результаты аналитических исследований были получены в период с 2002- 2004гг работ на базе экологического центра Рязанской области.

Полевые исследования проводились на мелкоделяночных опытах в 2002 -2004 гт с целью сравнительной оценки действия и последействия органических систем удобрений на основе ОСВ кожевенного производства и компоста из смеси ОСВ с торфом и опилками на урожайность и качественные показатели зерновых культур и агроэкологические свойства почвы. Повторность опытов 5-ти кратная. Размещение делянок систематизированное. Учетная площадь 1 м2.

Дозы внесения ОСВ и компоста были приведены к 50% влажности. Все виды обработки почвы, посев и уборка урожая культур выполнялись вручную.

Опыт 1. В 2002-2003 гг. в опыте № 1 на одном поле изучалось действие однократного и повторного внесения, а в 2004 г. - последействие доз и способов внесения ОСВ кожевенного производства на агроэкологические свойства серой лесной почвы, урожайность и биогеохимические, показатели озимой пшеницы.

Опыт 2. В 2002-2003 гг. в опыте № 2 изучалось действие и в 2004 г. -последействие доз и способов внесения компоста на основе ОСВ кожевенного производства на агроэкологические свойства серой лесной почвы, урожайность и биогеохимические показатели озимой пшеницы.

В ходе проведения исследований отбирались образцы удобрений, почвы, зерна и соломы. В отобранных образцах почвы определяли: рН солевой вытяжки- потенциометрически, гидролитическую кислотность- по Каппену, сумму поглощенных оснований - по Каппену- Гильковицу, азот- по Тюрину, фософор - колометрически по Дениже в вытяжке 0,2 M НС1, калий в той же вытяжке - методом пламенной фотометрии. Определение подвижных форм тяжелых металлов (ТМ) после экстракции (соотношение почва: экстракт- 1:2,5) 1М ацетат- аммонийным буфером (рН 4,8). Определение валового содержания ТМ в почве проводили после разложения предварительно озоленного в муфельной печи образца.

В образцах растительной продукции определяли содержание общих форм азота, фосфора и калия общепринятыми методами. После мокрого озоления растительных образцов в серной кислоте с добавлением 25% перекиси водорода определяли азот по методу Къельдаля с отгоном в борную кислоту, фосфор- колориметрически по Дениже, калий- спектрофотометрически. В золе растительной продукции, полученной после озоления образцов в муфельной печи и растворения в царской водке определяли содержание ТМ методом атомной адсорбции на атомно- адсорбционном спектрофотометре с корректором фона Зеемана.

Оценку изменения экологических показателей экосистемы вследствие локального внесения ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе проводили с помощью биогеохимической индикации загрязнения почв ТМ. Рассчитывали показатель уровня загрязненности.почвы и растений по величине коэффициента концентрации Кс:

Кс =Са:Ск, (1), где

Са - аномальная концентрация элементов в варианте, Ск - 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:

Zc = £jCc-(n-l), (2)

1=1

Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1987). Результаты исследований обрабатывали и оформляли на персональном компьютере с помощью программы Straz.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Технологические особенности компостирования ОСВ кожевенного производства.

Технологически производство изучаемого органического удобрения на основе ОСВ кожевенного производства представляет собой процесс компостирования. Основными компонентами удобрения являются: механически обезвоженный осадок сточных вод с локальных очистных сооружений Рязанского кожевенного завода, торф и древесные опилки при соотношении, равном соответственно: 1:0,3:0,2. Компост на основе ОСВ кожевенного производства (далее компост) представляет собой насыщенный питательными веществами, не слеживающийся, не имеющий запаха продукт темно-коричневого цвета.

По агрохимическим, санитарно- паразитологическим показателям он соответствует требованиям и нормам ТУ 0392 -001 - 00305432 - 2004. В результате компостирования ОСВ кожевенного производства происходит снижение содержания азота и фосфора, что обусловлено составом исходных компонентов и их компостированием. Сравнительная агрохимическая характеристика органических удобрений представлена в таблице 1.

Таблица 1

Агрохимическая характеристика ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе

Показатели ОСВ Компост

1 2 3

Зольность, % 48,6 47,9

рНсол. 7,9 7,6

Содержание питательных элементов, % на сухое вещество: азота общего 4,18 2,73

фосфора общего 0,96 0,68

калия общего 0,13 0,17

Содержание подвижных форм элементов:

азота аммиачного, % 0,66 0,12

азота нитратного, мг/кг - 77

фосфора, мг/100г 21,8 94

калия, мг/100 г 5,4 30

Углерод, % 27,2 30,9

С:Ы 6,6 . и,з

Помимо органического вещества и удобрительных макроэлементов, таких как азот, фосфор, калий и др. в осадке сточных вод присутствуют тяжелые металлы (ТМ). К ним относятся микроэлементы: медь, марганец, цинк, молибден, кобальт и ряд других. В процессе компостирования происходит уменьшение валового содержания основной ' группы ТМ (таблица 2).

Таблица 2

Валовое содержание тяжелых металлов в органических удобрениях,

мг/ кг сухого вещества

№ п/п Удобрение Элементы

РЬ Нй Сё № Сг Мп Хп Си

1 ОСВ 15,1 0,6 0,58 11,0 289,0 225,0 30,4 10,3

2 Компост 12,2 0,4 0,50 9,03 250,6 220,3 28,6 9,04

3 ТУ 0392-00100305432 - 2004 32 2Д 1,0 20 350 - 55 33

Процесс компостирования субстрата на основе торфа, осадка сточных вод кожевенного производства и опилок делится на две стадии:

1) термофильная стадия с участием термофильной микрофлоры, протекающая с разложением части органического вещества компостной массы и саморазогревом биомассы до 50-60 0 С в течение 4-8 недель, в зависимости от температуры воздуха;

2) мезофильная стадия, протекающая при температуре 30-35°С в течение 2-4 месяцев в зависимости от времени года и приводящая к дозреванию компоста.

Температурный режим определялся в течение всего периода компостирования по периметру бурта в 10 точках на высоте 100 см и на глубине 50 см. Динамика параметров температуры при компостировании приведена на рис. 1.

В течение первых четырех недель компостирования ярко выражена термофильная стадия, при которой температура достигала 60°С. Резкое снижение температуры объясняется перебуртовками компоста, после которых температурный режим восстанавливался в течение 3-4 дней. После четырех недель компостирования температура постепенно снижается. Это объясняется тем, что с разложением органического вещества степень жизнедеятельности микроорганизмов слабеет и термофильный процесс переходит в мезофильную стадию.

10 Ё Я - 5 5 г

о о о — —

СЧ (Ч М М о С О

— <4 (Ч

дата

ООО-.

-Компост ■

-Окружаюая среда.

Рис. 1 Динамика изменения температуры при компостировании

3.2. Влияние ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе на агрохимические свойства серой лесной почвы Действие и последействие ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе на основные почвенные характеристики изучалось на протяжении трех лет. При этом ОСВ и компост вносились в течении 20022003 гг в дозе 15-45 т/га. В 2004 г изучалось последействие суммарных доз внесения удобрений. Полученные данные приведены в таблице 3.

Таблица 3

Действие и последействие основного внесения ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе на агрохимические свойства серой

Вариант Год рНкс! Нгшш. Б Р203 К20 ^общ

м .экв/100 г мг/100 г

ОСВ

1 2 3 4 5 6 7 8

2002 4,95 1,35 17,90 3,50 1,31 3,20

Контроль (б/уд.) 2003 5,00 1,41 17,57 3,41 1,27 3,19

2004 5,03 1,40 17,50 3,40 1,28 3,17

2002 5,19 1,25 18,00 3,59 1,47 3,60

ОСВ, 15 т/га 2003 5,56 1,25 18,08 3,83 1,51 3,92

2004 5,99 1,20 18,12 3,80 1,50 4,19

2002 5,27 1,10 ¿8,28 3,90 1,54 3,99

ОСВ, 30 т/га 2003 5,89 0,99 18,62 4,02 1,70 4,50

2004 6,35 0,91 18,71 4,00 1,71 4,99

2002 5,40 0,95 18,60 4,15 1,75 4,60

ОСВ, 45 т/га ОСВ 2003 6,10 0,78 18,93 4,20 1,99 5,20

2004 6,78 0,73 18,91 4,22 2,01 5,98

Продолжение табл.3

1 2 3 4 5 6 7 8

НСР05 2002 0,021 0,018 0,020 0,015 0,021 0,022

2003 0,022 0,023 0,025 0,024 0,020 0,021

2004 0,019 0,0,24 0,024 0,021 0,019 0,018

Компост

Контроль (б/уд.) 2002 4,90 1,50 17,90 3,40 1,28 3,10

2003 4,97 1,40 17,61 3,40 1,25 3,20

2004 4,95 1,41 17,51 3,39 1,27 3,18

Компост, 15 т/га 2002 5,20 1,20 18,00 3,63 1,42 3,47

2003 5,33 1,16 17,99 3,96 1,57 4,00

2004 5,88 1,10 18,01 3,99 1,55 4,62

Компост, 30 т/га 2002 5,35 1,00 18,50 3,95 1,48 3,91

2003 5,76 0,94 18,43 4,02 1,75 4,76

2004 6,34 0,91 18,40 4,08 1,80 5,97

Компост, 45 т/га 2002 5,56 0,90 18,69 4,24 1,63 4,71

2003 6,15 0,80 18,65 4,32 2,00 5,25

2004 6,80 0,78 18,62 4,30 2,07 6,25

НСР05 2002 0,020 0,018 0,015 0,017 0,021 0,017

2003 0,027 0,023 0,027 0,023 0,020 0,020

2004 0,019 0,018 0,022 0,026 0,020 0,023

Полученные результаты свидетельствуют о заметном положительном влиянии исходного ОСВ на макроэлементный состав и кислотно-основные свойства серой лесной почвы. В частности уровень обменной и гидролитической кислотности снижается пропорционально дозам ОСВ как по его действию, так и по последействию. Причем по последействию значения рНка значительно выше, чем по действию, что обусловлено соответствующим усилением процессов биологической деструкции биомассы осадка в почве. Близкая зависимость получена по влиянию ОСВ на сумму поглощенных оснований и макроэлементный состав почвы. При этом выявленные различия в динамике обменной кислотности и макроэлементном составе почвы достоверно значимы. После двух лет действия и года последействия ОСВ уровень Р205подв. повысился на 12-24%, К2Оо6м. -17-57%, а Ыо6щ - на 32 - 88 %. Данная зависимость обусловлена высоким содержанием Н,6щ. и М-МЬЦ в ОСВ (табл. 1) при среднем значении общего фосфора й низком - калия.

В отличии от ОСВ компост более активно влияет на агрохимические свойства почвы как по действию, так и особенно по последействию. И действительно, после двух лет действия и года последействия компоста уровень Р2О5ПОДВ. повысился на 17-27%, К2О0бм. -22-63%, а Ыо6щ - на 45 - 96 %. При этом сумма поглощенных оснований (Б) в вариантах с ОСВ увеличилась пропорционально их дозам на 3,9-8,0 %, а в вариантах с компостом -на 4,4-6,3 %.

В целом же действие и последействие ОСВ на агрохимические свойства почвы уступает влиянию компоста (табл. 3). Это связано с тем, что органическое вещество осадка находится в слабо минерализованной форме, следовательно, основные удобрительные макроэлементы имеют низкую доступность для растений в сравнении с макроэлементами в составе компоста. При этом минерализация ОСВ происходит в почве более длительный период, в отличие от компоста, в котором основные питательные вещества находятся в более доступной форме для растений.

Тем самым в почвенно-климатических условия северной части Рязанской области, где преобладают малоплодородные кислые серые лесные почвы с целью оптимизации их кислотно-основного, а также азотно-фосфорно-калийного режимов почвы, улучшения водного и воздушного режимов, а также механического состава целесообразно одно- двух кратное применение компоста на основе ОСВ кожевенного производства в ходе ротации 3-5 - польного севооборота.

3.3. Влияние ОСВ кожевенного производства и компоста на урожайность и макроэлементный состав озимой пшеницы

При изучении действия и последействия доз и способов внесения ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе выявлено их неоднозначное влияние на урожайность озимой пшеницы. Наличие в ОСВ и компосте повышенного содержания азота, достаточного - фосфора и в меньшей степени калия при отсутствии выраженного фитотоксического эффекта способствовало росту урожайности озимой пшеницы как по действию ОСВ и компоста, так и по их последействию (рис. 2, 3). Причем основное внесение удобрений в обоих случаях было более эффективным для питания растений и в большей степени повлияло на урожайность озимой пшеницы, чем предпосевное внесение. И действительно, если при предпосевном внесении ОСВ в дозах 15-45 т/га уровень прибавок зерна составил в 2002 г. 4,96-24,84 % к контролю 16,1 ц/га, то при основном внесении - соответственно 6,76-41,76 % к контролю 16 ц/га. Данная зависимость, очевидно, обусловлена процессом биологической деструкции органических и органоминеральных соединений ОСВ в почве, наиболее активно протекающим при внесении его в слой 0-20 см. В 2003 г. при повторном внесении ОСВ и компоста на его основе данная зависимость сохраняется при существенном увеличении величин прибавок как при предпосевном внесении удобрений, так и при основном. И действительно в первом случае прирост урожая зерна согласно дозам удобрений составил 6,7641,76 %, а во втором - 11,46 - 63,06 %, что в 1,6-1,9 и 1,5-1,6 выше в сравнении с 2002 г. Выявленная закономерность обусловлена положительной реакцией озимой пшеницы на повторное внесение ОСВ кожевенного производства. По последействию данная зависимость усиливается. Это выразилось в увеличении прибавок урожая зерна в сравнении с действием 2-го года по способам

внесения соответственно в 1,2-1,7 и 1,16-1,46 раза, что обусловлено, очевидно, интенсификацией биологических процессов деструкции ОСВ в почве (рис. 2).

Наличие в компосте повышенной концентрации подвижных форм макроэлементов сказалось на урожайности зерна озимой пшеницы. Ее значения, как по действию, так и по последействию компоста гораздо выше, чем в опыте с ОСВ и возрастают при повторном внесении компоста. И действительно если в 2002 г, уровни прибавок при предпосевном и основном внесении равны соответственно 5,42-39,37% и 19,91-59,26%, то в 2003 г. 36,63-97,52 % при предпосевном и 50,0-108,5 % при основном внесении. По последействию а условиях увеличения концентрации в почве подвижных форм фосфора и калия (табл.2) происходит рост уровня прибавок на 82,81-139,90 % при предпосевном и 82,81-163,54 % при основном внесении. Резюмируя полученные результаты, можно отметить более высокую агрономическую эффективность компоста, что особенно ярко наблюдалось при последействии основного внесения в дозе 45,0 т/га (рис. 3).

5 6 1 8 Вариант

□ 2002 г. О 2003 Г- П 2004 г.

Рис. 2 Действие и последействие ОСВ на урожайность озимой пшеницы при

основном внесении.

Улучшение условий азотного питания растений в результате применения ОСВ сказалось на химическом составе зерна. Так содержание азота в зерне озимой пшеницы возрастало пропорционально дозам удобрения в первый год применения на 0,19% - 0,22% , во второй год - на 0,25% - 0,34 % (табл.4). Причем наибольшая прибавка содержания азота в зерне наблюдалась при основном способе внесения. В период последействия наблюдалось резкое увеличение содержания азота в зерне (0,42 % относительно контроля), обусловленное в первую очередь ростом содержания N¡,6111. в почве (табл. 2). Содержание фосфора в зерне при применении ОСВ колебалось от 0,33% до 0,94%, соответственно, и было близким к контролю (0,30% и 0,86%). Это объясняется достаточно низким уровнем содержания фосфора в почве и самом ОСВ. Хотя по годам наблюдается некоторое увеличение накопления фосфора е зерне пшеницы.

14 15 16

Вариант

В2Ш г. □ 2003 г. П20М г.

Рис. 3 Действие и последействие компоста на урожайность озимой пшеницы при основном внесении.

Содержание калия в зерне изменялось незначительно без четкой зависимости от величины дозы удобрения и способа внесения. В течение нескольких лет применения ОСВ содержание калия осталось практически неизменным. Характер изменения макроэлемент нога состава соломы озимой пшеницы, как по дозам применения, так и во времени соответствует характеру изменения элементного состава зерна при более низких уровнях содержания азота и фосфора.

Способ внесения ОСВ не оказал заметного влияния на макроэлементаьш состав зерна и соломы озимой пшеницы.

Таблица 4

Действие и последействие основного внесения ОСВ и компоста на

химический состав зерна озимой пшеницы в 2002-2004г., % сухого вещества

Варианты 2002г. 2003 г. 2004г

N Р205 |КгО N Р20; 1 К20 N |Р20; |К20

ОСВ

Контроль 2,35 0,86 0,50 2,33 0,85 0,49 2,33 0,84 0,50

ОСВ, 15 т/га 2,38 0,88 0,51 2,43 0,89 0,50 2,46 0,90 0,5!

ОСВ, 30 т/га 2,46 0,90 0,52 2,50 0,91 0,52 2,58 0, 93 0,52

ОСВ, 45 т/га 2,57 0,94 0,53 2,67 0,96 0,51 2,75 0,96 0,53

НСРМ 0,022 0,021 0,И8 0,086 0,020 0,018 0,018 0,020 0,020

Компост

Контроль 2,37 0,86 0,53 2,37 0,87 0,52 2,38 0,86 0,51

Компост, 15 т/га 2,44 0,88 0,56 2,47 0,90 0,55 2,50 0,91 0,52

Компост, 30 т/га 2,49 0,93 0,60 2,56 0,93 0,59 2,62 0,94 0,53

Компост, 45 т/га 2,57 0,96 0,63 2,69 0,99 0,62 2,83 0,99 0,56

НСРоз 0,021 0,018 0,021 0,020 0,01 К 0,022 0,020 0,018 0,016

При применении компоста как и в опыте с ОСВ в период последействия наблюдается наибольшее увеличение содержания азота в зерне (на 0,45 %) вследствие стабилизации кислотного режима и улучшения агрохимических свойств почвы. При этом внесение компоста, в сравнении с применением ОСВ, оказывало более заметное влияние на содержание азота, фосфора и калия в зерне и соломе озимой пшеницы. Наиболее ярко положительный эффект наблюдался в случае повторного использования в течение нескольких лет в дозе (45 т/га) при основном внесении (табл. 4). При этом, как и для ОСВ способ внесения компоста не оказывал определяющего достоверного влияния на содержание макроэлементов в зерне и соломе озимой пшеницы.

3.4. Влияние ОСВ кожевенного производства и компоста на валовое содержание и концентрацию подвижных форм ТМ в пахотном слое серой

лесной почвы

В связи с невысоким содержанием тяжелых металлов, а также мышьяка в ОСВ кожевенного производства и компосте на его основе следует ожидать отсутствие или незначительное изменение геохимического состава слоя почвы 0-20 см серой лесной почвы. И действительно в вариантах с органической системой на основе ОСВ и компоста выявлено слабое изменение геохимического фона почвы как по валовому содержанию ТМ й мышьяка, так и по подвижным формам ТМ, экстрагируемым ААБ с рН = 4,8 и характеризующих обменнопоглощенные формы ТМ (табл. 5).

При изучении влияния ОСВ и компоста на геохимические показатели , агроценоза выявлено, что под влиянием органической системы удобрения из всего перечня рассматриваемых ТМ и мышьяка повышается валовое содержание в почве Сг и Ъп, а также Аэ пропорционально дозам вносимых . ОСВ и компоста. Максимум их содержания достигается при дозах удобрений 45 т/га (табл. 5). При этом ни по одному из элементов не достигнут уровень ОДК, начиная с дозы удобрения 15 т/га.

По величинам коэффициентов концентрации Кс валового содержания ТМ и Аэ выделен следующий убывающий ряд элементов: Сг > Аб > Тп. Сравнивая действие ОСВ и компоста на уровень валового содержания ТМ, Ав и величины 2С, следует отметить более высокие значения Кс и 2С в вариантах с ОСВ, обусловленное содержанием в них ТМ и Ав, и достигающие наибольших значений при повторном внесении удобрений. Наибольшие величины 2С получены при дозах удобрений 45 т/га. Выявленное снижение концентраций Сс1, Си, Мп, №, РЬ в почве, как по действию удобрений, так и по их последействию связано, очевидно, с их выносом биомассой озимой пшеницы (рис.2).

Таблица 5

Последействие основного внесения ОСВ и компоста на содержание тяжелых металлов в слое почвы 0-20 см, мг/кг сухого в-ва.

Вариант са Не Сг Си АБ Мл № РЬ Ъп ¿с

Валовое содержание

Контроль 0,30 0,017 10,1 6,02 1,85 512 7,13 10,09 25,82 -

ОСВ, 15 0,28 0,015 10,2 5,97 1,88 498 7,11 10,07 25,82 1,03

т/га

ОСВ, 30 0,27 0,015 11,3 5,90 1,94 490 7,02 9,98 25,95 1,17

т/га

ОСВ, 45 0,26 0,013 12,0 5,74 2,0 470 6,97 9,90 26,0 1,28

т/га

НСР 05 0,020 0,002 0,175 0,021 0,021 2,120 0,023 0,023 0,023 -

Контроль 0,29 0,016 10,2 6,02 1,87 510 7,15 10,11 25,81 -

Компост, 15 0,29 0,015 10,4 5,64 1,92 490 7,0 9,96 25,82 1,05

т/га

Компост,30 0,25 0,015 п,з 4,95 2,0 467 6,94 9,85 25,94 1,18

т/га

Компост,45 0,21 0,012 11,7 4,36 2,03 458 6,85 9,80 26,0 1,24

т/га

НСР 05 0,023 0,002 0,185 0,020 0,025, 2,713 0,026 0,022 0,021 -

Подвижные формы

Контроль 0,09 - 0,65 0,46 - 8,27 0,85 0,95 1,86 -

ОСВ, 15 0,08 - 0,78 0,28 - 8,05 0,68 0,71 1,93 1,24.

т/га

ОСВ, 30 0,06 - 1,01 0,15 - 7,90 0,59 0,67 2,01 1,63

т/га

ОСВ, 45 0,06 - 1,1 0,14 - 7,71 0,50 0,54 2,16 1,88

т/га

НСР 05 0,021 - 0,022 0,026 - 0,025 0,024 0,023 0,024 -

Контроль , 0,10 - 0,63 0,46 - 8,25 0,85 0,95 1,84 -

Компост, 15 0,09 - 0,82 0,33 - 8,12 0,71 0,71 1,90 1,33

т/га

Компост,30 0,08 - 1,10 0,25 - 7,97 0,68 0,62 2,01 1,84

т/га

Компост,45 0,07 - 1,13 0,12 - 7,80 0,67 0,60 2,12 1,94

т/га

НСР0, 0,024 - 0,022 0,021 - 0,021 0,022 0,022 0,021

Сравнивая значения 2С валового содержания ТМ и их подвижных форм можно отметить, что действие ОСВ и компоста оказывают значительно более высокое влияние на концентрацию подвижных форм ТМ, чем на их валовое содержание.

По последействию при органической системе удобрения из всего перечня рассматриваемых ТМ лишь содержание подвижных форм Сг и Ъъ в почве возрастает пропорционально дозам вносимых ОСВ и компоста с уровнями Кс по последействию удобрений, равных соответственно по Сг 1,2-1,69 и 1,3-1,79, а по Ъп - 1,04-1,16 и 1,03-1,15. Для остальных ТМ выявлено снижение содержания их подвижных форм в почве в 1,5-3,3 раза по последействию ОСВ и 1,4-3,8 раза - по последействию компоста. Данная зависимость обусловлена с одной стороны снижением валового содержания ТМ в почве пропорционально дозам удобрений (табл. 5), а с другой стороны - существенным изменением кислотно-основных свойств серой лесной почвы, способствующим необменному закреплению подвижных форм ТМ (табл. 3).

По коэффициенту концентрации Кс подвижных форм ТМ по последействию ОСВ и компоста выделен следующий убывающий ряд элементов: Сг > Хп.

3.5. Влияние ОСВ и компоста на его основе на содержание тяжелых металлов в растениях

При .изучении действия и последействия предпосевного и основного внесения ОСВ и компоста в условиях мелкоделяночного опыта не выявлено заметного влияния доз и способов внесения удобрений на накопление ТМ в зерне и соломе озимой пшеницы (табл. 6).

Отмечаемый незначительный рост показателя суммарного загрязнения 7с пропорциональный дозам удобрений обусловлен накоплением марганца в зерне озимой пшеницы. Для других ТМ выявлено снижение их концентрации в зерне в 1,04-3,0 раза по последействию ОСВ и 1,09-2,4 раза - по последействию компоста независимо от способа внесения удобрений. Данная зависимость обусловлена, с одной стороны- снижением валового содержания ТМ в почве пропорционально дозам удобрений (табл. 5), а с другой стороны -существенным изменением кислотно-основных свойств серой лесной почвы, способствующим необменному закреплению подвижных форм ТМ (табл. 3), а также влиянием эффекта ростового разбавления в условиях значительного повышения урожайности озимой пшеницы по действию и последействию ОСВ и компоста (рис.2-3).

Таблица 6

Последействие основного внесения ОСВ и компоста на содержание тяжелых металлов в озимой пшенице, мг/кг сухого в-ва._

Вариант Сс1 1 Не Сг 1 Си 1 Мл М 1 РЬ 1 Ъл гс

Зерно

ОСВ

Контроль 0,012 0,0059 0,21 3,44 6,47 0,36 0,16 19,27 -

ОСВ, 15 т/га 0,009 0,0054 0,26 3,38 6,60 0,32 0,13 19,22 1,02

ОСВ, 30 т/га 0,006 0,0050 0,22 3,16 7,00 0,28 0,09 19,00 1,08

ОСВ, 45 т/га 0,004 0,0045 0.19 2,90 7,15 0,25 0,07 18,54 1,10

НСР05 0,002 0,003 0,021 0,020 0,021 0,024 0,022 0,021

Компост

Контроль 0,009 0,0055 0,28 3,42 6,46 0,36 0,17 19,24 -

Компост,15 т/га 0,008 0,0051 0,24 3,00 6,80 0,32 0,10 18,32 1,05

Компост,30,т/га 0,006 0,0050 0,21 2,76 7,48 0,29 0,07 17,05 1,16

Компост,45 т/га 0,005 0,0041 0,18 2,50 7,70 0,20 0,07 17,64 1,19

НСР03 0,002 0,002 0,021 0,020 0,021 0,024 0,022 0,021

Солома

ОСВ

Контроль 0,067 0,0063 0,83 3,27 20,58 2,42 1,55 26,79 -

ОСВ, 15 т/га 0,063 0,0059 0,76 3,17 19,03 2,38 1,44 26,60 -

ОСВ, 30 т/га 0,060 0,0054 0,70 3,12 18,12 2,20 1,34 25,74 -

ОСВ, 45 т/га 0,055 0,0047 0,61 2,94 18,44 2,11 1,22 24,38 -

НСР05 0,002 0,003 0,023 0,021 0,022 0,023 0,021 0,023

Компост

Контроль 0,063 0,0061 0,77 1 3,20 20,51 2,32 1,47 26,61 -

Компост,15 т/га 0,060 0,0057 0,62 3,07 18,03 2,17 1,14 22,60 -

Компост,30 т/га 0,054 0,0051 0,50 3,10 17,12 2,06 1,14 21,74 -

Компост,45 т/га 0,045 0,0042 0,40 2,74 16,40 1,62 0,72 20,38 -

НСР05 0,002 0,003 0,023 0,021 0,022 0,023 0,021 0,029

В отличии от зерна в соломе озимой пшеницы заметно выше концентрация рассматриваемых ТМ за исключением меди как при основном, так и при предпосевном внесении удобрений. При этом, однако, их уровень ниже, чем в контроле по последействию ОСВ в 1,1-1,34 раза. При этом наибольшее снижение получено по содержанию Щ, а наименьшее - 2п. По последействию компоста данная зависимость по большинству ТМ усиливается, что приводит к снижению их концентрации в соломе по отношению к контролю в 1,17-2,0 раза. Наибольший уровень снижения получен по РЬ, а наименьший - Си. Выявленное снижение концентрации ТМ в соломе по последействию ОСВ и компоста обусловлено, как и для зерна, действием ряда факторов, а именно - снижением валового содержания ТМ в почве пропорционально дозам удобрений, необменньм закреплением подвижных форм ТМ ППК почвы, а также влиянием эффекта ростового разбавления в условиях значительного повышения урожайности соломы озимой пшеницы.

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОСТА НА ОСНОВЕ ОСВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Требования к порядку использования компоста на основе ОСВ кожевенного производства под сельскохозяйственные культуры определяются исходя из допустимых доз внесения удобрения. В связи с введением в действие СП 1.2.1170-02 «Гигиенические требования к безопасности агрохимикатов» доза органического удобрения на основе осадка сточных вод на серых лесных почвах, являющихся основными в Рязанской области не должна превышать 10 т/га раз в 3-5 лет по сухому веществу смеси сырого осадка с активным илом, входящей в состав компоста, т.е. 40 т/га при влажности компоста 50%.

Оптимальные дозы внесения (Дот) органического удобрения определяются с учетом требований СП 1.2.1170-02, потребности сельскохозяйственных культур в элементах питания, необходимости повышения плодородия удобряемых территорий и результатов агроэкологических исследований. При этом Д011г компоста составляет 30-50 т/га удобрения нормативной влажности при внесении, соответственно 1 раз в 3-5 лет, т.е. в расчете на 1 год доза составляет 10 т/га удобрения.

По результатам рассмотренных выше исследований было установлено, что компост, по сравнению с ОСВ, является более ценным органическим удобрением. Рекомендуемой дозой внесения компоста под сельскохозяйственные культуры в почвенно-климатических условиях Рязанского района является 30- 50 т/га нормативной влажности. В связи с тем, , что компост содержит небольшое количество калия (табл. 1) для более полного и сбалансированного питания растений рекомендуется внесение калийных минеральных удобрений в дозах 60-90 кг/га по действующему веществу.

Необходимым мероприятием в условиях Рязанской области при возделывании зерновых культур (вторая группа- по отношению к кислотности почв) является известкование почв. При внесении компоста на основе ОСВ кожевенного производства необходимость в проведении указанного агрономического приема отпадает, т.к. данное удобрение имеет слабощелочную реакцию.

Как показали наши исследования наиболее эффективно применение компоста под основную обработку почвы. При этом для его внесения следует использовать машины для внесения твердых органических удобрений: ПРТ-10, РОУ-6 для поверхностного внесения с последующей заделкой. Таким образом, применение компоста не отличается от способов внесения обычных органических удобрений под полевые сельскохозяйственные культуры и может осуществляться по различным схемам с использованием существующих средств механизации.

Исходя, из вышеизложенного можно сказать, что использование компоста на основе ОСВ кожевенного производства позволяет существенно повысить урожайность озимых зерновых культур при имеющемся дефиците потребления минеральных удобрений.

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОСТА

Одним из важных аспектов при рассмотрении вопроса об эффективности применения удобрения в сельском хозяйстве является экономическая оценка. Для более полного представления об экономической эффективности компоста рассчитывались затраты на производство удобрения (себестоимость), затраты на внесение и чистая прибыль.

Основываясь на вышеизложенной технологии производства компоста для приготовления 1 500 т удобрения необходимо: 1 ООО т ОСВ, 300 т торфа и 200 т опилок. Затраты на производство компоста приведены в таблице 7.

Таблица 7

Статья расхода Цена, руб/ед. Количество, ед. Сумма, руб

Стоимость торфа 245 300 т. 73 500

Стоимость ОСВ 0 1 000 т 0

Стоимость опилок 0 200 т. 0

Работа экскаватора 295 48ч. 14 160

ВСЕГО 87 660

Себестоимость компоста 87,66 1т.

Потери при компостировании составляют в среднем 30% от массы. Соответственно масса готовой продукции будет равна 1 000 т. Согласно > таблице 30 себестоимость компоста составляет 87,66 руб./т.

В связи с тем, что затраты СПК на приобретение и внесение удобрения будут различными в зависимости от степени окультуренности почв, . месторасположения, площадей, то целесообразно будет рассмотреть экономический эффект от использования компоста на конкретном примере (СПК им. Куйбышева Рязанского района).

Расчет затрат на транспортировку и внесение необходимого количества удобрения приведен в таблице 8.

Таблица 8

Расчет затрат на транспортировку и внесение компоста_

Марка машины Грузоподъемность, т Цена, руб/ед. Количество, ед. Стоимость, руб. Затраты, руб/т

Камаз 55102 10 590 43 ч. 25 370 46,9

Т- 150К + ПРТ- 10 10 62,47 540 т. 33 733,8 62,47

Итого 59 103,8 109,4

Поле, площадью 12 га, находится на расстоянии 1 км от Рязанского кожевенного завода. Доза внесения составила 45 т/га. Компоста для внесения на данную площадь понадобилось 540 т.

Соответственно, финансовые затраты на приобретение, транспортировку и внесение компоста на поле СПК им. Куйбышева составят 106 412,4 руб. (197,06 руб./т).

С целью проведения комплексной оценки экономической эффективности компоста целесообразно сравнить затраты на выращивание озимой пшеницы с внесением компоста и использованием минеральных удобрений, а именно аммиачной селитры; доход от реализации и'чистую прибыль от урожая. Сравнительная оценка экономической эффективности удобрения представлена в таблице 9.

Таблица 9

Сравнительная оценка экономической эффективности _применения компоста, руб./га__

Показатели Применение минеральных удобрений Применение компоста

1 2 3

Затраты на приобретение, транспортировку и внесение компоста 0 8 867,7

Затраты на обработку почвы 236,5 236,5

Затраты на вспашку 420 420

Затраты на протравливание семян 137,5 137,5

Затраты на приобретение посевного материала и посев 2 009,5 2 009,5

Затраты на приобретение и внесение аммиачной селитры 1 712 0

Затраты на приобретение ядохимикатов и обработку 341,8 341,8

Затраты на уборку урожая 329,6 791,04

Итого 5 186,9 12 804,04

Урожайность, ц/га 15 36

Доход от реализации 5 250 12 600

Прибыль 63,1 204,04

Согласно данным таблицы 9 наибольшая прибыль в размере 204,04 руб./га получена при использовании компоста. Прибыль от использования минеральных удобрений равна 63,1 руб./га. Учитывая, что компост обладает выраженным последействием, можно предположить, что последействие удобрения даст не менее значительную прибавку урожая, а, следовательно, и гораздо более высокую прибыль.

Выводы '

1. Выявлены:

а)термофильная стадия компостирования субстрата на основе осадка сточных вод кожевенного производства, торфа и опилок, протекающая с разогревом субстрата до 50-60 0 С в течение 4-8 недель;

б) мезофильная стадия, протекающая при температуре 30-35°С в течение 2-4 месяцев в зависимости от времени года и приводящая к дозреванию компоста.

2. Действие и последействие осадка сточных вод кожевенного производства и компоста на его основе имеют равнозначное влияние на кислотно-основные и удобрительные свойства серой лесной почвы, обусловленные близкими физико-химическими свойствами удобрений, а именно кислотностью и содержанием общих форм фосфора и калия.

3. Положительное влияние действия и последействия осадка сточных вод кожевенного производства и компоста на его основе на кислотно-основные свойства почвы, ее азотно-фосфорный и калийный режимы проявляются не только в слое 0-20 см, но и в слое 20-40 см при снижении по последействии удобрений гидролитической кислотности в 1,8 раза, увеличении содержания в почве азота, фосфора и калия соответственно в 1,6-2,0; 1,26-1,28 и 1,61-1,63 раза.

4. Агрохимические особенности роста и развития озимой пшеницы по действию й последействию осадка сточных вод кожевенного производства и компоста на его основе определяются:

а) увеличением содержания общих форм азота, фосфора и калия в зерне и соломе за счет интенсивной миграции их в системе удобрение-почва-растение при отсутствии эффекта ростового разбавления;

б) оптимизацией агрономического эффекта от действия и последействия компоста, обусловленное более высокой доступностью азота, фосфора и калия в его составе в сравнении с исходным ОСВ при более высокой агрономической эффективности удобрений по их последействию.

5. Осадок сточных вод кожевенного производства и компост на его основе не оказывают определяющего влияния на формирование в пахотном слое дерново-подзолистой супесчаной почвы биогеохимической аномалии, снимая тем самым отрицательный экологический эффект от внесения в почву ОСВ кожевенного производства в составе компоста.

6. Валовое содержание и концентрация в Апах. подвижных форм ТМ по действию и последействию органической системы удобрений на основе компоста и исходного ОСВ исходя из значений коэффициентов концентрации Кс и показателя суммарного загрязнения Ъс равнозначны при слабом влиянии удобрений,на степень загрязнения почвы.

7. Действие и последействие осадка сточных вод кожевенного производства и компоста на его основе на элементный состав зерна и соломы озимой пшеницы выражается в: а) ростом концентрации в зерне из всей группы ТМ только Мп с уровнем Кс 1,02-1,19; б) отсутствием превышений значений Кс ТМ в соломе свыше 1,0 ; в) доказанным при изучении действия и последействия удобрений снижением концентрации ТМ в зерне и соломе соответственно в 1,04-3,0 и 1,1-1,34 раза по последействию ОСВ, 1,09-2,4 и 1,17-2,0 раза - по последействию компоста, за счет снижения валового содержания ТМ в почве пропорционального дозам удобрений при необменном закреплении подвижных форм ТМ ППК почвы, а также влияния эффекта ростового разбавления в условиях значительного повышения урожайности зерна и соломы озимой пшеницы.

8. Анализ сравнительной экономической оценки компоста и минеральных азотных удобрений показал, что наибольшая прибыль, равная 204,04 руб./га была получена при использовании компоста. Учитывая, что компост обладает выраженным последействием, можно предположить, что последействие удобрения даст не менее значительную прибавку урожая, а, следовательно, и гораздо более высокую прибыль.

Предложения производству

Основываясь на принципах экологической безопасности предлагается - использовать ОСВ кожевенного производства как основной компонент для приготовления компоста, который рекомендуется применять в качестве органического удобрения под озимые зерновые культуры в дозе 30- 50 т/га однократно за ротацию 3-5 - ти польного севооборота.

В целях оптимизации макроэлементного питания растений необходимо дифференцировать нормы внесения компоста на основе ОСВ кожевенного производства, учитывая агроэкологические свойства почвы и вид выращиваемой культуры.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Фатеев В.И., Федорова М.Н.Отходы в доходы// Shoes.- 2004,- № 1. ■ С. 26-27

2. Фатеев В.И., Федорова М.Н. Возможность использования осадка сточных вод Рязанского кожевенного завода в сельском хозяйстве в качестве органического удобрения //Кожевенно- обувная промышленность.- 2004.№ 2.-С. 24-25

3. Родионова Н.В., Игошина К.А., Федорова М.Н. Эффективность вермикультуры на различных субстратах // Решение экологических проблем при производстве сельскохозяйственной продукции: Сб. материалов научно-практической конференции. — Белгород. 2004. - С. 52- 53

4. Рольгейзер A.A., Клюев И.В., Зенков A.C., Федорова М.Н. Экономические и технологические перспективы производства и использования осадка сточных вод Рязанского кожевенного завода в качестве органического удобрения // Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов: Сб. материалов международного симпозиума. - Владимир. 2004. - С. 68-73

5. Федорова М.Н. Модернизация очистных сооружений// Экология производства,- 2006,- № 5. - С. 114 - 115.

1,25 печ. л.

Зак. 100.

Тир. 100 экз.

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

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Федорова, Мария Николаевна

Введение

I. Агротехнологические и агроэкологические особенности компостирования осадка сточных вод.

1.1. Агротехнологические особенности компостирования осадка сточных вод.

1.2. Агроэкологические свойства компоста на основе осадка 19 сточных вод.

1.3. Влияние компоста на основе осадка сточных вод на содержание тяжелых металлов в системе почва-растение.

II. Объекты и методы исследования.

2.1. Характеристика и почвенные условия опытного участка.

2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований.

2.3. Программа и методы исследований.

III. Результаты исследований.

3.1.Технологические особенности компостирования ОСВ 37 кожевенного производства.

3.2. Изучение влияния ОСВ и компоста на его основе на изменение ^ агрохимических свойств серой лесной тяжелосуглинистой почвы.

3.3. Изучение влияния ОСВ и компоста на его основе на урожайность и макроэлементный состав озимой пшеницы.

3.4. Изучение влияния ОСВ и компоста на его основе на содержание тяжелых металлов в серой лесной почве.

3.5. Изучение влияние ОСВ и компоста на его основе на содержание тяжелых металлов в растениях.

IV. Технология применения компоста на основе ОСВ.

V. Экономическая оценка эффективности применения компоста.

5.1. Расчет себестоимости компоста.

5.2. Расчет затрат на приобретение и внесение компоста.

5.3. Сравнительная экономическая эффективность применения компоста.

Выводы.

Предложения.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Агроэкологическое обоснование применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства при выращивании озимой пшеницы"

Актуальность исследований. В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства возникает необходимость изыскания новых источников органических удобрений. В настоящее время в России, в связи с уменьшением объемов использования традиционных органических удобрений, значительно возрастает роль альтернативных видов удобрений (сидераты, осадки сточных вод, компосты, биогумус и т.д.). Значительным резервом получения питательных веществ являются осадки сточных вод и компосты на их основе [64].

С развитием промышленности и ростом городов объем сточных вод и, следовательно, осадка, получаемого при их очистке, с каждым годом возрастает. Скопление больших количеств осадков затрудняет работу очистных сооружений и создает угрозу загрязнения окружающей среды [87]. Таким образом, с одной стороны, необходимо разработать способы и технологии, обеспечивающие утилизацию осадка сточных вод (ОСВ) без загрязнения окружающей природной среды. С другой - актуальность заключается в целесообразности изысканий способов полезного использования ОСВ, представляющего по химическому составу сложную органоминеральную смесь с высокой концентрацией основных элементов питания растений, т.е. являющегося органическим удобрением [71].

Наиболее перспективным направлением переработки ОСВ является компостирование с различными наполняющими компонентами (торф, навоз, опилки и т.д.) Данный способ позволяет в короткий срок получить высокопродуктивное органическое удобрение хорошего качества, обладающее хорошей сыпучестью, с высоким содержанием питательных веществ в доступной для растений форме [69].

- выявить агротехнологические и агроэкологические особенности компостирования осадка сточных вод кожевенного производства;

- разработать технологию получения компоста на основе ОСВ кожевенного производства;

- провести комплекс агроэкологических исследований серой лесной почвы и растений при внесении ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе;

- выявить влияние ОСВ кожевенного производства и компоста на его основе на урожайность зерновых культур;

- оценить экономическую эффективность применения компоста на основе ОСВ кожевенного производства в сельском хозяйстве;

- разработать рекомендации по применению компоста на основе ОСВ кожевенного производства.

Научная новизна работы заключается в том, что основным компонентом компоста выбран осадок сточных вод производства кож хромового дубления, образующийся на Рязанском кожевенном заводе - крупнейшем в России предприятием по переработке кожевенного сырья. Данный ОСВ отличается своеобразным сочетанием органических веществ и химических элементов. Разработаны агроэкологические и технологические аспекты производства и применения компоста на основе ОСВ кожевенного производства. Впервые на основе проведения полевых и лабораторных исследований рассмотрено изменение агроэкологических свойств серой лесной почвы под влиянием компоста на основе ОСВ кожевенного производства. Проведены агроэкологические исследования действия и последействия компоста и осадка сточных вод кожевенного производства на урожайность сельскохозяйственных культур и их агробиогеохимический состав.

Практическая значимость. Результаты исследований позволили разработать технологии производства и применения высокоэффективного органического удобрения для сельскохозяйственных культур. В результате вторичного использования осадка сточных вод снижается техногенная нагрузка на окружающую среду. Результаты исследований позволяют предложить оптимальный вариант по увеличению продуктивности и устойчивости агроэкосистем. По результатам работы получено и зарегистрировано качественно новое органическое удобрение «Торфос», которое получило f практическое применение в Рязанской области.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедры «Агроэкологии, с.х. мелиорации и защиты растений» РГСХА им. П.А. Костычева, на научно-практических конференциях РГСХА I (Рязань, 2003, 2004, 2005 гг.), на научно- практической конференции «Решение экологических проблем при производстве сельскохозяйственной продукции» (Белгород 2004), на международном симпозиуме «Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов» (Владимир 2004), на международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ^ ученых в развитие аграрной науки XXI века» (Рязань 2004), на Международной конференции «Чистое производство как вклад в устойчивое развитие (стратегия перехода Российской Федерации на экологически более чистое производство и устойчивое развитие применительно к опыту Яснополянского соглашения)»

Тульская область 2006), на международной научно- практической конференции «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства» (Владимир 2006), на международной научно- практической конференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» (Москва 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 научных статей в журналах: «Кожевенно- обувная промышленность», «Решение экологических проблем при производстве сельскохозяйственной продукции», «Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов», а также в международных журналах «Shoes» и «Экология производства», «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии».

Структура и объем диссертации. Содержание работы изложено на 181 страницах машинописного текста. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка и приложений. Материалы диссертации содержат 30 таблиц и 10 рисунков. Библиография включает 193 литературных источника, в том числе 39 иностранных.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Федорова, Мария Николаевна

ВЫВОДЫ

1. Выявлены: а) термофильная стадия компостирования субстрата на основе осадка сточных вод кожевенного производства, торфа и опилок, протекающая с разогревом субстрата до 50-60 °С в течение 4-8 недель; б) мезофильная стадия, протекающая при температуре 30-35°С в течение 2-4 месяцев в зависимости от времени года и приводящая к дозреванию компоста.

4. Агрохимические особенности роста и развития озимой пшеницы по действию и последействию осадка сточных вод кожевенного производства и компоста на его основе определяются: а) увеличением содержания общих форм азота, фосфора и калия в зерне и соломе за счет интенсивной миграции их в системе удобрение-почва-растение при отсутствии эффекта ростового разбавления; б) оптимизацией агрономического эффекта от действия и последействия компоста, обусловленное более высокой доступностью азота, фосфора и калия в его составе в сравнении с исходным ОСВ при более высокой агрономической эффективности удобрений по их последействию.

5. Осадок сточных вод кожевенного производства и компост на его основе не оказывают определяющего влияния на формирование в пахотном слое серой лесной почвы биогеохимической аномалии, снимая тем самым отрицательный экологический эффект от внесения в почву ОСВ кожевенного производства в составе компоста.

6. Валовое содержание и концентрация в Апах подвижных форм ТМ по действию и последействию органической системы удобрений на основе компоста и исходного ОСВ исходя из значений коэффициентов концентрации Кс и показателя суммарного загрязнения Zc равнозначны при слабом влиянии удобрений на степень загрязнения почвы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Федорова, Мария Николаевна, Москва

1. Агроклиматические условия Рязанской области. Рязань, 1989, 135 с.

2. Агроклиматический справочник по Рязанской области. Москва 1966, 100 с.

3. Агроэкология / В.А. Черников, P.M. Алексахин, А.В. Голубев и др.: Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. Под ред В.А. Черникова., А.И. Чекереса. М., «Колос», 2000. - 536 с.

4. Алексеев Ю.В. Вялушкина Н.И., Маслова А.И. Влияние химической активности карбонатов кальция и магния на транслокацию тяжелых металлов из почвы в растения. М.: Агрохимия, 1999, 214 с.

5. Алипбеков Ю.А. Влияние цинка на поступление Sr90, макро- и микроэлементов из сероземной почвы в растения пшеницы. М.: Наука, 2002, 206 с.

6. Ахтырев Б.П. Серые лесные почвы Центральной России. Воронеж, из-во Воронежского ун-та, 1979, 233с.

7. Бердяева Е.В., Касатиков В.А., Мадовникова Л.К. Влияние осадков сточных вод на изменение химических свойств дерно- подзолистой супесчаной почвы и содержание в ней тяжелых металлов. М.: Колос, 2001. 247 с.

8. Биологические основы плодородия почвы./ Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М. М.: Колос, 1984, 287 с.

9. Богатырев С.М. Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрения в условиях курской области: Дис. на соискание ученой степени канд. с. -х. наук. Курск. 1999.

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

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

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

13. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей природной среды Рязанской области в 2002, 2003, 2004 гг.- Рязань: Рязаньоблкомприрода, 2003, 2004, 2005, 336 с.

14. Гришина Л. Г., Макаров М.И., Недбаев Н.П., Окунева P.M., Костенко А.В. Изменение свойств почв в условиях промышленного загрязнения//Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М., 1990, С. 22-64

15. Гришина Л.Г., Макаров М.И., Сапегина И.В. Влияние промышленного загрязнения на органическое вещество почв // Влияние атмосферного загрязнения на свойства почв. М.: Изд-во МГУ, 1990 с. С. 95-137

16. Гуминовые вещества в биосфере под ред Орлова д.с. М., Наука, 1993

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

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

19. Державин Л.М., Фрид А.С., Янишевский Ф.В. О мониторинге плодородия земель сельскохозяйственного назначения // Агрохимия. 1999. № 12. С. 1930.

20. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Наука, 1990. - 262 с.

21. Добровольский Г.В. Химия и микробиология воды. Киев: СКНЦ ВШ, 1971, 218 с.

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

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

24. Дорошкевич С.Г., Убугунов JI.JL, 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. С. 41-48.

25. Евилевич А.З. Утилизация осадков сточных вод. Ленинград: Стройиздат, 1988. 345 с.

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

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

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

29. Ефимов В.Н., Донских И.Н., Царенко В.П. Система удобрения М.: КолосС. 2002. 319 С.

30. 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. С. 68-72.

31. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение, 1991,151 с

32. Ильина JI.B. Комплексное воспроизводство плодородия серых лесных почв и его эффективность. Рязань: Узорочье, 1997, 231 с.

33. Пер.с анг.- М.: Мир, 1989 439с.

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

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

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

37. 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 С.

38. 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.

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

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

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

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

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

44. 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.

45. Касатиков В.А., Критерии загрязненности почвы и растений микроэлементами, тяжелыми металлами при использовании в качестве удобрения осадков городских сточных вод. Сообщение 2. // Агрохимия. 1992. №5. С. 110-114.

46. Касатиков В.А., Овчаренко М.М., Касатикова С.М. и др. Влияние минеральных удобрений и осадков городских сточных вод на уровень концентрации в почве ряда микроэлементов // Агрохимия. 1997. № 2. С. 8185.

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

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

49. 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. № 11. С. 56-64.

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

51. Кирюшкин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос. 1996, 456 с.

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

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

54. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на щелочно-кислотные и окислительно-восстановительные условия в черноземе обыкновенном // Агрохимия.

55. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами. Ростов на Дону: СКНЦ ВШ, 2000, С. 189

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

57. Кузьмин Н.А., Перегудов В.И., Ванюшкин П.Н., Кузьмин В.Н. Семеноводство и элементы сортовой агротехники основных полевых культур. Спасск: ОГУП, 2003, 276 с.

58. 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. 6874.

59. Лабораторный практикум для лаборантов агрохимических лабораторий. Петербургский А.В., Замота В.П. Москва: Высшая школа. 1965, 168 с.

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

61. 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. С. 68-78.

62. Литовка О.П. Экономические и экологические аспекты использования осадков сточных. Львов: ВЛАДОС, 1989, 378 с.

63. 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. С. 80-91.

64. 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. 316С.

65. Мажайский Ю. А. Евтюхин В. Ф., А. В. Резникова Экология агроландшафта Рязанской области М. 2001, 200 с.

66. Мажайский Ю.А. Экологические факторы регулирования водного режима почв в условиях техногенного загрязнения агроландшавтов. М.: МГУ. 2001, 156с.

67. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия. 1996, 232 с.

68. Мальцев В.Ф., Каюмов М.К. Система биологизации земледелия нечерноземной зоны России. М.: ФГНУ «Росинформагротех». 2002, 387 с.

69. Милащенко Н.З., Соколов О.А., Брайсон Т.Б., Черников В.А., Устойчивое развитие агроландшафтов, в 2-х тт. Т.1. Пущино: ОНТИ ПНУРАН, 2000, 316 с.

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

71. 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.

72. 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 С.

73. Мусекаев Д.А., Касатиков В.А., Касатикова С.М. Изменение удобрительных свойств осадков городских сточных вод в результате их обработки с целью обеззараживания // Проблемы с/х. использования торфяных месторождений 1987. Вып. 8. С. 133-140.

74. Небольсин А.Н., Небольсина З.П., Алексеев Ю.В. и др. Известкование почв, загрязненных тяжелыми металлами //Агрохимия. 2004.№ 3. С.48-54.

75. 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. С. 50-56.

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

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

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

79. Покровская С.Ф. Влияние загрязнения окружающей среды на продуктивность сельскохозяйственных культур. Москва, 1980, 49 с

80. Покровская С.Ф., Гладкова Л.И. Использование осадка сточных вод в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1977, 44с.

81. Потатуева Ю.А., Сидоренкова Н.К., Прищеп Е.Г. Агроэкологическое значение примесей тяжелых металлов и токсичных элементов в удобрениях

82. Агрохимия. 2002. № 1. С. 85-95.

83. Практикум по агрохимии. Под ред. академика РАСХН Минеева В. Г. М: МГУ.-2001, 205 с.

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

85. Владимир, 2004. С. 313-315.

86. Романенко Н.А., Воробьева Р.П., Гафурова З.М., Стучков В.В. Использование животноводческих стоков, сточных вод и их осадков для сельскохозяйственных культур. Москва: Россельхозакадемия, 1995, 271 с.

87. Ю1.Садовникова JI.K. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами // Биологические науки. 1989. № 9. С. 47-53.

88. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. М.: Колос, 200, 291с.

89. Соколов М.С., Павлова, Т.В., Чуприна В.П. и др. Отклик агроландшафта на воздействие загрязняющих веществ и их экологическое нормирование // Агрохимия. 1999. № . С. 46-60.

90. Терещук А.И. Исследования и переработка осадков сточных вод. Львов: Наука, 1988,319 с.

91. Типовой технологический регламент использования осадков сточных вод в качестве органического удобрения. М.: Сан Пин 2.1.7.573-96. 2000. С. 1-20.

92. Ткачева Е.В., Самойлова Т.С. Влияние антропогенного загрязнения наагроценозы//Экономические проблемы научно-технической революции в системе АПК: Целиноград, 1988, С. 146

93. Туников Г. М., Захарова О. А. и др. Микроэлементы в окружающей среде и в продуктах питания. Рязань, 2001, 234 с.

94. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М.: Стройиздат, 1988, 305с.

95. Удод В.М. Современные методы биологической очистки сточных вод. Киев: Колос, 1989, 289 с.

96. 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.

97. Федорова А.И., Никольская A.M. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М.: Гуманит. Изд. Центр, ВЛАДОС, 2001,288 с.

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

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

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

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

102. Черников В.А., Милащенко Н.З., Соколов О.А. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Книга 3. Устойчивость почв к антропогенному воздействию. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. 203 с.

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

104. 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.

105. 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.

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

107. 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.

108. 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. 1522.

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

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

111. Шевцов Н.М. Внутрипочвенная очистка и утилизация сточных вод. М.: Наука, 1988, 258 с.

112. Шильников И.А., Лебедева Л.А., Лебедев С.Н. и др. Факторы, влияющие на поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. 1994. № 10. С. 94-100.

113. Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. Материалы международного симпозиума. М.:РАСХН- ВНИПТИОУ. 2004. 218 С.

114. Экологические последствия экстенсивного земледелия в России. Материалы доклада «О развитии агротехнологий и формировании государственной технологической политики в сельском хозяйстве». М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. 115 с.

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

116. Ярчук И.И., Айзикович JI.E. Производство и применение удобрений из осадков сточных вод и твёрдых бытовых отходов // Тезисы докл. коррдинац. совещания «Использование ОСВ и твёрдых бытовых отходов в с/х.» Владимир. 1983. С. 3-4.

117. Яшин И.М., Шишов Л.Л., Раскатов В.А. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах. М.: Изд-во МСХА. 2000. 560 С.

118. Яковлев С.В. Современная обработка осадков сточных вод, образующийся на водопроводных станциях. М.: Стройиздат, 1990, 321 с.

119. ГОСТ 17.4.3.07-2001 Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений.

120. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова А.Т. в модификации ЦИНАО

121. ГОСТ 26213-91. Почвы. Методы определения органического вещества по методу Тюрина И.В. в модификации ЦИНАО.

122. ГОСТ 26712-94 Удобрения органические. Общие требования к методам анализа.

123. ГОСТ 26713-85 Удобрения органические. Определение влаги и сухого остатка.

124. ГОСТ 26715-85 Определение содержания общего азота.

125. ГОСТ 26717-85 Определение общего фосфора.

126. ГОСТ 26718-86 Определение общего калия.

127. ГОСТ 27979-88 Метод определения рН.

128. ГОСТ 27980-88 Удобрения органические. Определение органического вещества.

129. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб.

130. ГОСТ 28268-89. Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений.

131. ГОСТ 51661.3-2000 Фрезерный переходный торф для компостирования.

132. ГН 2.1.7.020-94 Гигиенические нормативы. ОДК тяжелых металлов и мышьяка в почвах (Дополнение № 1 к перечню ПДК и ОДК- СанПиН 622991)

133. СанПиН 2.1.7.573-96 Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения Минздрав РФ.

134. Временные правила охраны окружающей среды от отходов производства и потребления в Российской Федерации Минприроды 1994г.

135. МУ 2.1.7.730-99 Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест.

136. МУК 4.2.796-99 Определение наличие жизнеспособных яиц и личинок гельминтов.

137. МУ по определению мышьяка в почвах фотометрическим методом. М., 1993.

138. МУ по определению тяжелых металлов в почвах с/х угодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО (издание 2), 1992.155. soil pollution by metallic dust from the Sudbury smelters. Inst. Environ. Sci.

139. Proc. 18th Annu. Tech. Meet.: Environ., Progr. Sci. and Educ., New York. 1972. S.I.P. 540-545

140. Giashuddin M., Cornfield A.H. Effect of adding nickel (as oxide) to soil on nitrogen and carbon mineralisation at different pH values// Environ. Pollut. 1979. vol. 19.p. 67-70

141. Hans Kammerbauer, Michele Dani Sanchez and Tuiskon Dick, 1999

142. Kabata-Pendias, Pendias H. Szrodliwoschadmernedgo stezenia metali ciezkich wsrodowicku biologcznym//Zesz. Probl. Postpow naur roln. 1973. c. 145. s. 6368

143. Killham К., Wainwrigth M. Chemical and microbiological chande in soil following exposure to heavy atmospherie pollution // Environ. Pollut. 1984. vol. ЗЗ.р. 121-131

144. Kunte H. Polyzyklische, aromatische Kohlenwasserstoffe in Landwirtschaftlich genutzten Boden// Zbl. Bart. Hyg., L Abt Orig., 1977. B. 164. p.469-475

145. Munch D. Concentration profiles of arsenic, cadmium, chromium, copper, lead, mercury, nickel, zinc, vanadium and polynuclear aromatic hydrocarbons (PAH) in forest soil beside an urban road// Sci. Tptal. End. 1993. v. 138.p. 47-55

146. Rogge W.F., Hildemann L.M., Mazurek M.A., Cass G.R. and Simoneit B.R.T. (1993) Sourcesoffine organic aerosol. 2. Noncatalyst and catalyst-eguipped automobiles and heavy-duty disel trusks. Environ. Sci Technol. 27. # 4, 636-651

147. Shabad L.M., Cohan Y.L., Llnitsky A.P., Khesina A., Scherbak N.P., Smirnov G.A. The carcinogenic Hydrocarbon benzo(a)pyren in the soil// Y. Nat. Cancer Ynstitute. 1971. v. 47.p.l 179-1191

148. Sims R. C., Overcash M.R. Fate of polunuclear compounds (PMAS) is soil-plant system//Residue reviews. 1983. v. 88.68 p.

149. Tyler G Heavy metal pollution and soil enzymation activity. Plant and Soil., 1974. V. 41. № 2P. 303-310

150. Wainwrigth M. Effect of exposure to atmospheric pollution on microbial activity in soil// Plant Soil. 1980. vol. 55. p. 1999-204

151. Wang W. The response of Nitrobacter toxicity// Environ. Ynt. 1984. vol. 10. # 1. p. 21-26

152. Wild S.R., Yones K.C. Bioremediation of soil contaminated with polunuclear aromatic hydrocarbons (PAHS) a review// Env. Pollut. 1993 b. V.81.p. 229-249

153. Williams S.T., Meneilly Y., Welling E. The decomposition of vegetation, growing on metal mine waste// Soil Biol. Biochem. 1977. vol. 9. p. 271-275

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

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

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

157. 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.i

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

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

160. Grage D., Klasink D. Klarschlammverwertung in der Landwirtschaft // Landwirtschaftsblatt Wesr-Ems. 1975. Bd.122, H. 48. P. 6-8.

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

162. Li Y.X., Wang MJ. The maturity indexes and standards of organic solid waste . composting // Наука об окружающей среде. 1999. № 2. С. 98-102.

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

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

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

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

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

168. Sposito G., Kenneth M. H. Copper (2) comlexation by fulvic 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.

169. 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.

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

171. Xue Ch.Z., Du Х.К. 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). C. 204-208.

172. 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). С. 227-231.

173. 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). C. 58-61.

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

Информация о работе

Федорова, Мария Николаевна
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2007
ВАК 03.00.16

Диссертация

Агроэкологическое обоснование применения компоста на основе осадка сточных вод кожевенного производства при выращивании озимой пшеницы - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы