Эффективность использования осадков сточных вод под многолетние травы на черноземах южных в Поволжье

Скачков, Николай Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эффективность использования осадков сточных вод под многолетние травы на черноземах южных в Поволжье
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эффективность использования осадков сточных вод под многолетние травы на черноземах южных в Поволжье"

На правах рукописи Скачков Николай Владимирович ч

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД ПОД МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЫ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЮЖНЫХ В ПОВОЛЖЬЕ

Специальности: 03.00.16—экология

06.01.03 —агропочвоведенне, агрофизика

Автореферат диос^тации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Сарм*»—2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. ЛИ. Вавилова»

Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Денисов Евгений Петрович; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Солодовников Анатолий Петрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Защита состоится 23 декабря 2006 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.061.06 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственна аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная пл., д. 1.

профессор Попов Геннадий Николаевич доктор сельскохозяйственных наук, профессор Решетов Геннадий Георгиевич

Ведущая организация—ФГНУ «ВолжНИИГиМ»

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан «17» ноября 2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы жителей крупных городов России и зарубежных стран все чаще беспокоит вопрос ухудшения экологической обстановки вследствие скопления на станциях аэрации большого количества осадков сточных вод. Ежегодно только в Росши накапливается по сухому веществу более 10 млн т осадков сточных вод, которые требуется реутшшзировать (CA. Пентелышн, В.Н. Кураев, М.С. Ячмеыев, 2004).

Одновременно с этим длительное использование земель в современных условиях оказало отрицательное влияние на многие факторы плодородия почвы и особенно на водно-физические свойства (ВН. Киргошин, 1993, 1996; В.Ф. Кормили цин, 1995; Н.Е. Синицина, 1996), Меняется соотношение между гумусовыми кислотами в сторону возрастания фульвокнеяот, способствующих вымыванию из гумусового горизонта кальция и магния. В результате этих процессов снижается водопрочность структуры, почва уплотняется, уменьшаются ее пористость и водопроницаемость (Н. Гудзон, 1974).

При внедрении биологических мелиораций в основу восстановления плодородия и обеспечения формирования комплекса полезных агрономических свойств почвы положено улучшение агромелиоративного состояния почвы, в первую очередь через пополнение запасов органического вещества (А.М. Лыков, 1984; В.Т. Лобиов, 1994).

Навоз является общепризнанным и важнейшим фактором воздействия на почву, в частности на водно-физические свойства и пищевой режим, активность почвенных микроорганизмов и направленность почвенно-биологических процессов (OA. Берестецкий, Ю.М. Воздняковская, AJC. Труфаиовз, 1986). Однако этот прием имеет ограниченные возможности в связи с высокими затратами на его внесение и из-за сокращения поголовья скота Поэтому основным источником пополнения органического вещества является более широкое применение в системе севооборотов многолетних трав в качестве фитомеяиорантов (Е.П. Денисов, А.П. Солодовников, 1996).

Другим источником органического вещества могут служить осадки сточных вся (ОСВ). Эффективность их применения в мелиоративных целях показана некоторыми российскими и зарубежными учеными (Л.Н. Пахомов, ДА. Данилович, М.Н. Козлов, 2004; Е. Epstein, GJvt Tailor, R.L. Cheny, 1976).

Опыты по изучению совместного влияния биомелиорантов и фитоме-лиорантов на плодородие почвы проводились в СХПК «Аграрник» на черноземах южных.

Цель работа — выявить безопасный с точки зрения экологии способ утилизации осадков сточных вод, основанный на использовании последних в качестве биомслиоранта совместно с многолетними травами для повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

В задачи исследований входило:

— определение экологически безопасных доз осадков сточных вод для внесения в почву под многолетние травы;

— изучение нетрадиционных многолетних культур в качестве фитоме-лиорзнтов;

— анализ раздельного н совместного действия биомелиорантов и фи-томелиорантов на водно-физические свойства почвы и пищевой режим;

— наблюдение за изменением гумуса и основных элементов питания в посевах изучаемых трав на фоне различных доз осадков сточных вод;

— выявление влияния осадков сточных вод на накопление корневой массы многолетних трав в почве;

— изучение влияния осадков сточных вод на продуктивность многолетних трав;

— анализ динамики содержания тяжелых металлов в почве и биомассе многолетних трав и оценка их фитосанирующего действия при использовании осадков сточных вод

— энергетическая, экономическая и экологическая оценка использования осадков сточных вод на фоне фнтомелиорантов.

Научная новизна исследований заключается в усовершенствовании метода почвенной реутилизации осадков сточных вод путем внесения их под многолетние травы — фитомелиоранты. В качестве фитомелиораитов, помимо традиционных культур — синегибридной люцерны, эспарцета и костреца безостого, изучены новые культуры — лядвенец рогатый и свербига восточная. Научно обоснована эффективность использования как традиционных, так и новых фитомелиораитов для повышения плодородия черноземов южных. Доказана положительная роль осадков сточных вод в улучшении плодородия почвы и повышении продуктивности изучаемых трав. Исследовано влияние осадков сточных вод совместно с фитомелиорантами на водно-физические свойства почвы. Рассчитаны эффекты взаимодействия осадков сточных вод и фнтомелноравтов в

повышении почвенного плодородие. Изучено влияние осадков на накопление в почве и растениях тяжелых металлов при использовании их как в удобрительных (12,5 и 25,0 т/га), так и в мелиоративных дозах (50,0 и 100,0 т/га). Выявлена фитосанпрующая роль изучаемых многолетних трав.

Практическая значимость заключается в конкретных рекомендациях по безопасной утилизации осадков сточных вод. Показана эффективность сочетания ОСВ с фнтомелиорацней для повышения агрохимических и агрофизических свойств почвы. Для увеличения урожайности многолетних трав на 50—70 % и получения 30—40 т/га зеленой массы рекомендованы новые способы повышения продуктивности, травостоя посредством внесения осадков сточных вод в удобрительных и мелиоративных дозах. Внесение ОСВ даже в дозах 100 т/га не вызывало увеличения содержания тяжелых металлов в почве выше ПДК. Для улучшения экологической обстановки рекомендовано использовать фитосанирующую роль многолетних трав в течение трех лет.

Основные положения, выносимые на защиту: '

— влияние осадков сточных вед и многолетних трав на поступление в почву органического вещества н изменение агрохимических и агрофизических свойстачерноземов южных;

— увеличение продуктивности многолетних трав под влиянием удобрительных и мелиоративных доз осадков сточных вод;

— закономерность накопления тяжелых металлов в почве и растениях при внесении осадков сточных вод;

— энергетическая, экономическая и экологическая оценка использования ОСВ в посевах многолетних трав.

Апробация научных исследований. Результаты полученных исследований неоднократно докладывались на Всероссийских (Пенза, 2004); ■ внутриву-зовских (Саратов, 2004—2006) научно-практических конференциях и Вавилов-ских чтениях. Основные положения работы были внедрены в СХПК «Аграрник» (2005,2006).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 статей общим объемом 2,4 печ. л., в том числе авторских 1,5 печ. л. Две статьи опубликованы в центральной печати.

Структура и объем диссертации. Д иссертационная работа изложена на 222 страницах компьютерного текста, состоит из введения, восьми глав, выводов и предложений производству, содержит 62 таблицы, 51 рисунок, 24 прило-

жемий. Список используемой литературы включает 227 источников, в том числе 20 зарубежных авторов,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты проводились в 2004—2006 гг. в СХПК «Аграрник» Саратовского района Саратовской области.

Почва опытного участка представлена слабосмытыми чернозёмами южными среднемошшми слабогумусированными среднесуглинистыми по гранулометрическому составу. Плотность почвы в пахотном горизонте колеблется в пределах 1,20-1,37 г/см3, в подпахотном горизонте — 1,36-1,47 г/см1. Содержание нитратного азота равно 2,19-3,60 мг на 100 г почвы, гидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой — 4,12-4,87 мг, доступного фосфора по Мачигину — 3,3-4,0 мг, обменного калия по Масловой — 16-26 мг на 100 г почвы. По содержанию питательных вешеств данная почва относится к среднеобеспеченным как в отношении азота, так и в отношении фосфора и калия.

В качестве фнтомелиорантов высевались люцерна еннегибридная, эспарцет песчаный, кострец безостый, лядвенец рогатый и свербига восточная. Под травы с осени под вспашку вносилось 12,5; 25; S0 и 100 i/ra осадков сточных вод со станции аэрации г. Саратова. Посев трав без внесения осадков сточных вод был принят за контроль. Опыт проводился в трехкратной повторности с реидомизированным размещением делянок.

Исследования проводились согласно общепринятым методикам (И.Б. Ревут, 1964; A.A. Роде, 1970; Б.А. Доспехов, 1979,1987; Рекомендации по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте, 1973; Б .А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов, 1987).

Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом почвенным буром AM-16 через 10 см на глубину 1 м.

Плотность почвы находилась в палевых условиях в образцах с ненарушенным сложением почвы методом режущих колец буром RA. Качинского до глубины 60 см послойно через 10 см.

Определение подвижных форм фосфора проводили по методу Мачиги-на в модификации ЦИНАО ГОСТ 26205-84, гумуса — по методу Тюрина в модификации ЦИНАО ГОСТ 26213—84, тарификационную способность почвы -— по «Методическим указаниям по определению ншрификационной способности

почв» (М., 1984), обменного натрия — по ГОСТ 26950—86, обменных оснований Саг+ и ЪЛ^* — согласно МРТУ № 46-15-67. Тяжелые металлы определялись методом абсорбционной спектроскопии на приборе АА-1 с предварительным мокрым озеленяем смесью концентрированных кислот.

Для учета количества пожнивно-корнев ых остатков применяли способ рамочной выемки почвы по Н.З, Станковую

Урожайность зеленой массы трав определяли методом учетных площадок. После высушивания снопов определялась масса сена.

Расчет энергетической эффективности определялся по ММ. Северцеву

(1991).

Математическая обработка экспериментальных данных проводилась методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа с использованием компьютера по Б-А. Доспехову (1985)..

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Химический состав осадков сточных вод станции аэрации г. Саратова

Осадки сточных вод г. Саратова имеют органического вещества 21,0 1 зольность — 51,7-64,11 %. Из удобрительных элементов преобладает азот—-до 4,5 %, в составе которого до 50 %—аммиачного. Фосфора содержится 1,4 %, из которого усвояемого — 0,61 %; калия — 0,7 %; кальция — 15-20 мг-экв на 100 г почвы; магния — 10-33,3 игокв на ЮО г почвы. В составе ОСВ содержалось 182—364 мг/кг марганца, цинка—343—«0: никеля—70-270; меди — 303-475; хрома—300-581; ртути —1,2-1,3; кадмия— 18-еом.Ли.

2. Пожиияно-корневые остатки

Каждая выращиваемая культура является средообраэующим фактором для последующих культур за счет количества органического вещества, оставляемого в почве. Среди изучаемых культур наибольшее количество органического вещества в виде пожнивно-корневых остатков на контроле оставляла после себя люцерна синегибридная —11 т/га (табл. 1).

Внесение ОСВ в дозе 100 т/га увеличивало содержание пожниено-корневых остатков у люцерны на 32,8 %; у эспарцета — на 23,3 %; улядвенца рогатого — на 25Д %; у костреца безостого — на 51,1 %; у свербига восточной — на 82,3%. ■■

Таблица 1

Количество корневых остатков в почве под изучаемыми культурами по вариантам епыта в среднем за 2004—2006 гг. в слое 0—60 см

Культуры Варианты опыта, дозы ОСВ, т/га

Контроль, без ОСВ 12,5 25 50 100

т/га % т/га %

Люцерна синегибрид-ная т/га 11,0 100 11,9 13,0 13,9 14,6 100

% 100 — 108Д 118,2 126,5 132,8 —

Эспарцет т/га 10,3 93,6 9,1 11,8 12,5 12,7 86,9

% 100 — 88,3 114,6 121,3 123,3 —

Лядвенец рогатый т/га 10,6 96,4 10,1 11,4 12,4 12,9 88,3

% 100 — 95,3 107,5 116,9 125,2 —

Кострец безостый т/га 9,0 81,8 9,4 !1?9 12,4 13,6 93,1

% 100 — 104,4 132,2 137,7 151,1

Свербига восточная т/га 6,8 61,8 — . — 10,4 12,4 84,9

% 100 — — — . 152,9 182,3 —

Внесение ОСВ увеличивало накопление азота в пожнивно-корневых остатках на 32-50 % по сравнению с контрольными вариантами. На контроле с пожни вно-корневыми остатками люцерны синегибрианой в почву поступало 231 кт/га азота. На вариантах с внесением ОСВ содержание его увеличивалось соответственно изучаемым дозам до 249; 273; 292 ц .307-кг/га.

3. Агрофизические свойстве почвы

Соответственно вносимым дозам ОСВ и количеству пожнивно-корневых остатков изменялись агрофизические и агрохимические свойства почвы. Увеличение пожнивно-корневых остатков снижало плотность почвы под многолетними травами (рис. 1). Корреляционные отношения составляли — 0,52...—0,96. Наиболее тесная взаимосвязь этих двух факторов наблюдалась у люцерны сннегнбридной, костреца безостого и свербиги восточной.

Осадки сточных вод усиливали снижение плотности почвы под фито-мелиорантами. Внесение ОСВ под люцерну и эспарцет дополнительно снизило плотность почвы на 0,04—0,11 г/см3; под кострец безостый — на 0,03—0,12 г/см3. Под лядвенцем рогатым и свербигой восточной плотность почвы на фоне ] 00 т/га биомслиоранта снижалась дополнительно на 0,09 г/см1 (табл. 2).

Рис. 1. Зависимость плотности почвы от количества пожнивно-корневых остатков (1 — люцерна синегибридная, 2 — ляовенец рогатый, 3 — эспарцет, 4 — кострец безостый, 5 — свербига восточная)

Таблица 2

Плотность почвы пол многолетними травами третьего года жизии

к среднем за гады исследований, г/см'

Дозы ОСВ, т/га Культура

Люцерна синегибридная Эспарцет Кострец безостый Лядвенец рогатый Свербига восточная

Слои почвы, см

&-30 3060 030 3060 030 3060 030 3060 030 3060

Контроль (без ОСВ) 1,32 139 1,33 1,43 1,23 1,48 1,25 1,42 1,28 1,43

12,5 1,28 138 1,29 1,41 1,20 1,43 1,22 1,41 — —

25,0 1,26 1,38 1,27 1,41 1,18 1,45 1,19 1,40 — —

50,0 1,22 1,37 1,24 1,39 1.14 1,44 1,17 1,40 1,21 1,41

100,0 1,21 1,37 1,22 139 1,11 1,44 1,16 1,40 1,19 1,41

Из изучаемых трав в пахотном слое 0-30 см лучше всего почву рыхлили кострец безостый и лядвенец рогатый, а в слое 30-60 см — люцерна сине-гибрщщая. Это объясняется строением их корневых систем.

Пористость почвы изменялась соответственно ее плотности. Наибольшая пористость была под кострецом безостым и лядвенцем рогатым, наименьшая — поз эспарцетом.

Осадки сточных вод снижали пористость почвы в среднем на 1-2 % при внесении удобрительных доз 12,5 н 25 т/гаи на 3-4% на фоне мелиоративных доз 50 и 100 т/га.

На фоне мелиоративных доз ОСВ н различных фитомелиораитов уве-личиалось структурность почвы на 4-5 % и водопрочность структурных агрегатов на 2-3 %.

4. Агрохимические свойства почвы

Содержание элементов питания на вариантах с внесением ОСВ отличалось от контрольных вариантов. Поскольку осадки сточных вод содержали 21 % органического вещества, их внесение повышало содержание гумуса в почве с первого года жизни трав.

Под люцерной синегибридной на вариантах с внесением ОСВ содержание гумуса в первый год жизни увеличилось на 0,03-0,21 % (табл. 3).

На второй год жизни на контроле его увеличилось на 0,11 %по сравнению с люцерной первого года. Отмечено также увеличение гумуса на остальных вариантах. Особенно заметно содержание гумуса возросло под люцерной третьего гсша жизни. На контроле его повысилось на 0,18 % по сравнению с первым годом, а па вариантах с внесением осадков — на 0,07-0,29 % по сравнению с контролем.

Содержание азота увеличивалось при внесении ОСВ до 2,2—3,2 раза по сравнению с контролем. По годам жизни у люцерны отмечено снижение содержания азота на второй год, что можно объяснить снижением активности азото-фиксирующих бактерий на корнях под действием осадков сточных вод. На третий год количество азота на вариантах с люцерной синегибридной возрастало по сравнению со вторым годом, что свидетельствует о восстановлении активности азотфиксирующих клубеньковых бактерий.

Содержание доступного фосфора и обменного калия под люцерной также увеличивалось на вариантах с биомелиорантами. Фосфора увеличивалось

на фоне мелиоративной дозы ОСВ 100 т/га на 3,0—Í,I мг на 100 г почвы, а калия — на 15,2-18,2 мг на 100 г почвы.

Таблица 3

Содержание питательных веществ под люцерной синегнбридной по вариантам опыта в слое 0—20 см в среднем за годы исследований, мг на

100 г почвы

Дозы ОСВ, т/га Гумус, % Нитратный азот Доступный фосфор Обменный калий

Первый год жизни

Контроль (без ОСВ) 3,00 3,4 6,9 25,0

12,5 3,03 6,8 8,0 28,0

25,0 3,05 7,4 8,4 33,1

50,0 3,09 8,7 9,1 41,0

100,0 3,21 11,0 9,9 42,2

Второй год жизни

Контроль (без ОСВ) 3,11 4,2 7,6 25,5

12,5 3,15 4,7 8,7 28,3

25,0 3,17 5,2 9,1 34,3

50,0 3,24 8,0 9,2 42,0

100,0 3,31 9,8 10,8 43,7

Третий год жизни

Контроль (без ОСВ) 3,18 4,8 7,8 27,7

12,5 3,25 4,8 8,6 31,3

25,0 3,27 5,5 9,8 34,7

50,0 338 9.1 10,6 39,1

100,0 3,47 10,5 11,9 42,9

Аналогичное увеличение отмечено на вариантах с другими изучаемыми фитомелнорантами — как по содержанию гумуса, так и по основным элементам питания при внесении ОСВ. Под свербигой восточной и кострецом безостым содержание их было несколько ниже, чем под люцерной, а под дядвен-цем рогатым и эспарцетом снижения активности клубеньковых бактерий на второй год жизни этих трав не отмечалось.

Сумма обменных оснований несколько увеличивалась под многолетними травами, как при внесении ОСВ, так и по годам жизни трав.

Пол люцерной сикегибридной на контроле сумма обменных оснований повысилась на 1,8 мг-экв на 100 г почвы, причем на 1,4 мг-экв — за счет кальция и на 0,4 мг-экв на 100 г почвы—за счет магния.

Под лядвенцем рогатым и свербигой восточной также отмечено повышение суммы обменных оснований (табл. 4).

Таблица 4

Сумма обменных основании в почве иод лядвенцем рогатым и свербигой восточной третьего года жизни по вариантам опыта в слое 0-20 см, мг-экв на 100 г почвы

Дозы ОСВ Сумма обменных оснований Са2+ М61+ РНеол.

Лядвенец рогатый

Контроль (без ОСВ) 23,70 18,00 5,00 0,70 6,16

12,5 24,20 18,50 5.00 0,70 6,20

25,0 26,40 20,00 5,50 0,90 6,20

50,0 27,15 20,50 5,75 0,90 6,50

. 100,0 28,15 21,00 6,25 0,90 6,77

Свербига восточная

Контроль (без ОСВ) 22,40 16,25 5,25 0,9 6,27

12,5 22,90 16,75 5,25 0,9 6,35

25,0 24,90 18,50 5,50 0,9 6,35

50,0 26,40 19,50 6,00 0,9 6,42

100,0 27,40 20,00 6,50 0,9 6,70

Внесение ОСВ увеличивало сумму обменных оснований под лядвенцем рогатым на 0,30-4,45 мг-экв на 100 г почвы; под свербигой восточной — на 0,50-5,0 мг-экв на 100 г почвы. На 3 мг-экв увеличивалось содержание кальция под лядвенцем и на 3,75 мг-экв на 100 г почвы — под свербигой восточной на фоне дозы 100 т/га Различия в содержании натрия не было отмечено как по годам жизни трав, так и на фоне различных доз ОСВ. Отмечено снижение кислотности почвы при внесении осадков сточных вод под всеми изучаемыми культурами.

5. Урожайность

Наибольшая урожайность зеленой массы на контроле была получена от люцерны синегибридной — 22,0 т/га (табл. S). Менее продуктивными оказались свербига восточная (21,0 т/га), эспарцет (16,9 т/га), лядвенец рогатый (14,4 т/га) и кострец безостый (10,8 т/га).

Таблица 5

Урожайность зеленой массы многолетних три третьего год* жизни по ва-

риантам опыта в среднем за 2004—2006 гг., т/га

Дозы ОСВ, т/га Культура

Люцерна синегиб-рндная Эспарцет Кострец безостый Лядвенец рогатый Свербига восточная

Контроль (без ОСВ) 22,0 16,9 10,8 14,4 21,0

12,5 24,5 18,6 12,7 15,9 28,5

25,0 27,5 20,4 : 14,2 17,9 33,1

50,0 31,1 22,4 16,1 19,3 38,4

100,0 32,5 24,5 17,9 21,0 39,6

НСРИ 0,77-1,20 0,79-1,02 0,80-0,87 0,96-1,00 0,84-1,20

На внесение осадков сточных вод культуры реагировали по-разному. Бобовые культуры повышали урожайность на 10-25 % на фоне удобрительных доз 12,5 и 25 т/га и на 33—48 % на фоне мелиоративных доз 50 и 100 т/га. У костреца безостого на фоне ОСВ продуктивность повышалась на 18-66 %. Урожайность зеленой массы костреца на фоне 100 т/га приближалась к урожайности бобовых трав на контрольных вариантах.

Самой отзывчивой на внесение биомелиоранта оказалась свербига восточная, у которой урожайность повысилась на 36-89 %. По абсолютной величине урожайности свербига на фоне мелиоративных доз ОСВ превосходила люцерну синегибридную на 7,3 т/га.

Удельное повышение урожайности зеленой массы на 1 т осадков сточных вод у трав было различным по изучаемым дозам (рис. 2). При увеличении дозы биомелиоранта до 25 т/га наблюдалось интенсивное увеличение удельной прибавки зеленой массы на 1 т ОСВ. При данной дозе наибольшая удельная прибавка была у свербига восточной, на втором месте была люцерна синегиб-ридная и затем остальные изучаемые травы.

Рис. 2. Зависимость удельной прибавки урожайности многолетних трав от доз ОСВ (1 —люцерна синегибридная, 2—лядвенец рогатый, 3 —эспарцет, 4 — кострец безостый, 5 — свербига восточная)

Дальнейшее увеличение дозы хотя и приводило к повышению урожайности культур, но удельная прибавка от внесения осадков сточных вод при этом значительно снижалась с 140-600 кг/т до 66—186 кг/т.

6. Влияние осадков сточных вод на накопление тяжелых металлов в почве и растениях

Ограничивающим фактором широкого использования ОСВ является содержание в них тяжелых металлов.

В наших опытах внесение ОСВ увеличивало содержание тяжелых металлов в почве и растениях. В почве под люцерной при внесении 100 т/га ОСВ увеличивалось содержание свинца с 9,2 до 49,0 % от ПДК; кадмия — с 18,5 до 75,5 % от ПДК; меди — с 11,5 до 47,2 % от ПДК; цинка — с 14,7 до 40,6 % от ПДК; ртути—с 1,1 до 2,8 % от ПДК (табл. 6).

Отмечено увеличение содержания тяжелых металлов в почве под свербигой. Содержание свинца в почве под люцерной синегибридной было заметно ниже по сравнению со свербигой восточной. На варианте с дозой 12,5 т/га дрейф составил 0,2 мг/кг, на фоне 25 т/га — 9,6; при 50 т/га — 9,9 и при внесе-

нии 100 т/га биомелиоранта — 19,5 мг/кг. Такая же закономерность отмечена при анализе содержания кадмия.

Таблица б

Содержание тяжелых металлов в почве под люцерной сииегибридной и свербигой восточной, мг/кг

Варианты опыта, дозы ОСВ, т/га Свинец Кадмий Медь Цинк Ртуть

Люцерна синегибридная

Контроль (без ОСВ) 12,0 0,37 15,2 32,3 0,024

12,5 14,1 0,42 17,1 47,1 0,031

25 16,7 0,63 49,0 59,0 0,036

50 30,2 0,80 52,3 71,1 0,043

100 63,7 1,51 623 89,4 0,058

Свербига восточная

Контроль (без ОСВ) 11,0 0,36 13,2 28,0 0,026

12,5 14,3 0,59 16,1 39,2 0,032

25 26,3 0,77 32,3 42,4 0,038

50 40,1 0,96 42,2 49,0 0,042

100 83,2 1,99 50,9 77,1 0,048

пдк 130 2,0 132 220 2,1

Цинка и меди под люцерной содержалось значительно больше, чем под свербигой восточной. Меди под люцерной содержалось на 1,0; 16,7; 10,1 и П,4 мг/кг больше, чем под свербигой. В отношении цинка дрейф составил 7,9; 16,6; 22,1 и 12,3 мг/кг.

Сравнительная оценка таблиц б и 7 подтверждает больший вынос свинца и кадмия растениями люцерны сннегибрндной, а меди и цинка — растениями свербиги восточной.

В соответствии с этим можно рекомендовать партии осадков сточных вод с повышенным содержанием свинца и кадмия вносить под посев бобовых культур, в частности под люцерну син е гибридную, а партии, содержащие в больших количествах меди и цинка — под небобовые культуры, в частности под свербигу восточную.

Анализ содержания тяжелых металлов в почве и зеленой массе по годам жизни трав показал, что за три года жизни многолетних трав содержание тяжелых металлов снижалось.

Таблица 7

Содержание тяжелых металлов в зеленой массе синегнбридной люцерны и свербиги восточной, иг/кг

Варианты опыта, дозы ОСВ, т/га Свинец Кадмий Медь Цинк Ртуть

Люцерна синегибридная

Контроль (без ОСВ) 2,1 0,080 1,70 11,5 0,008

12,5 2,4 0,101 1,93 12,7 0,011

25 2,7 0,123 2,70 14,3 0,012

50 2,9 0,160 3,25 19,1 0,012

100 3,5 0,190 3,90 27,0 0,013

Свербига восточная

Контроль (без ОСВ) 0,70 0,073 1,90 18,0 0,07

12,5 1,21 0,090 2,71 23,3 0,009

25 1,67 0,105 3,50 25,7 0,009

50 2,05 0,120 4,30 30,0 0,012

100 2,47 0,147 5,80 39,5 0,012

пдк 5,0. 0,400 30,0 100 0,100

Так, в зеленой массе люцерны еннегибридной на варианте с внесением 25 т/га ОСВ содержание свинца снижалось на 33,3 %; кадмия — на 39,5 %; меди — на 44,6 %; цинка — на 31,3 %; мышьяка — на 7,1 %. Содержание данных элементов в почве под многолетними травами на вариантах с внесением ОСВ также снижалось. По абсолютному показателю содержание тяжелых металлов в почве и растениях за три года приближалось к контрольному варианту.

7. Биоэнергетическая и экономическая эффективность

Внесение осадков сточных вод в больших дозах сопровождалось высокими денежными и энергетическими затратами. Коэффициенты энергетической

эффективности при возделывании многолетних трав на фоне внесения ОСВ без учета плодородия почвы составляли 1,0-3,0, что несколько ниже контроля. С увеличением доз осадков он снижался с 1,8-3,0 до 1,0-1,7 единиц.

При учете плодородия почв за счет повышения содержания гумуса коэффициент энергетической эффективности на всех вариантах с внесением ОСВ повышался до 2,2—3,8 и заметно превышал контроль (табл. 8).

Таблица 8

Энергетическая эффективность возделывания многолетних трав (коэффициент энергетической эффективности)

Дозы ОСВ, т/га Люцерна синегиб-ридная Эспарцет Кострец безостый Лядвенец рогатый Свербига восточная

Контроль 3,0 2,7 1,8 2,1 2,7

12,5 2,7* 2,3 , 1,6 1,9 3,0

3,8" 3,0 1 2,2 2,8 2,6

25,0 2,6 2,0 1,4 1,7 2,6

3,8 3,0 ( 3,5 3,1 3,3

50,0 2,3 и 1,3 1,5 2,4

3,4 2,9 3,2 3,3 4,1

100,0 1,7 зд и ; 2,8 ио 2,6 1,0 2,9 1,7 3,5

* — без учета плодородия почвы; ** — с учетом плодородия почвы

У люцерны превышение контроля составило 0,1—0,8; у эспарцета. — 0,1—0,3; у костреца — 0,4—1,7; у ладвенца— 0,7—1,2; у свербиги — 0,6—1,4 единицы.

Наибольший коэффициент энергетической эффективности был на фоне доз 12,5; 25 и 50 т/га.

Расчеты экономической эффективности показали, что наибольший экономический эффект отмечен у люцерны синегибрндной и свербиги восточной, т.е. у культур с урожайностью более 30-40 т/га зеленой массы. Меньше условный чистый доход и уровень рентабельности были у эспарцета и лядвен ца рогатого. Наименее рентабельной культурой оказался кострец безостый вследствие

более низкой продуктивности по сравнению с бобовыми культурами и свербигой. Наиболее экономически выгодными оказались осадки сточных вод в удобрительных дозах 12,5 и 25 т/га. При этих дозах уровень рентабельности повышался у люцерны с 95,2 до 99,9 %; у эспарцета— с 61,8 до 64,3 %; у костреца — с 19,4 до 24,7 %; у лядвенца рогаггого—с 41,2 до 47,1 %,

Мелиоративные дозы 50 и 100 т/га рентабельны в том случае, если урожайность зеленой массы составляет 40 и более т/га. У свербиги восточной уровень рентабельности составлял на контроле 98,9 % и увеличивался соответственно дозам ОСВ—до 141,5; 152,6; 144,4 и 109,3%.

ВЫВОДЫ

1. В условиях Поволжья на деградированных черноземах южных в качестве биомелиорантов можно использовать наряду с другими местными материалами осадки сточных вод, которые наиболее целесообразно применять под многолетие травы.

2. Под влиянием осадков сточных вод отмечено увеличение пожнивно-корневых остатков трав на 23-82 %, масса которых достигала 12,4-14,6 т/га. Кроме того, повышалось качество последних за счет повышения содержания в них азота на 30-52 %, С корневыми остатками люцерны в почву поступало 231—307 кг/га азота, с корнями свербиги—47—74 кг/г.

3. Увеличение пожнивно-корневых остатков и внесение ОСВ с высоким содержанием органического вещества заметно разуплотняло почву. Наи' меньшая плотность пахотного слоя отмечена под лядвенцем рогатым н кострецом безостым, наибольшая — под эспарцетом. В подпахотном слое наименьшая плотность была под люцерной синегибридной. Осадки сточных вод дополнительно снижали плотность почвы на 0,12 г/см'.

4. Максимальная пористость в сдое 0-30 см отмечена под лядвенцем рогатым и кострецом безостым; минимальная — под эспарцетом. Осадки сточных вод увеличивали пористость на фоне удобрительных доз 12,5 и 25 т/га в среднем на 1-2 %; на фоне мелиоративных доз — на 3-4 % по сравнению с контрольными вариантами.

5. Наибольшее количество питательных веществ было у люцерны, несмотря на угнетение активности клубеньковых бактерий при внесении ОСВ. Осадки сточных вод увеличивали содержание элементов питания, под многолетними травами. Под люцерной это увеличение составило: азота:—на 5,7 мг на 100 г почвы; фосфора—на 4,1 мп калия—на 15,2 мгна 100 г почвы.

6. На контрольном варианте с люцерной за три года сумма обменных оснований повысилась на 1,8 мг-экв на 100 г почвы. При внесении ОСВ в дозе 100 т/га различие с контролем достигало 3,5 мг-экв на 100 г почвы. Сумма обменных оснований повышалась главным образом за счет увеличения кальция и магния. Доля кальция в обменных основаниях при внесении ОСВ существенно возрастала.

7. Наибольшая прибавка урожайности зеленой массы от ОСВ получена на посевах свербиги восточной и костреца безостого вследствие лучшего использования ими элементов питания и особенно азота. Прибавка зеленой массы от осадков сточных вод у свербиги восточной и костреца безостого составила 66-89 %, у бобовых трав — 45-48 %. Наибольшая удельная прибавка на 1 т осадков сточных вод оказалась при дозе 25 т/га у всех культур, кроме костреца безостого, и составляла 140-600 кг зеленой массы. Дальнейшее увеличение доз снизило удельную прибавку урожая до 66—186 кг/т.

8. В почве внесение удобрительных доз ОСВ (12,5-25 т/га) увеличило содержание тяжелых металлов: кадмия — на 70-113,9 %; свинца — на 39,2-139 %; цинка — на 51,4-82,7 %; меди — в 2,4-3,2 раза. При мелиоративных дозах 100 т/га кадмия увеличилось в 4,1-5,5 раза; свинца — в 5Д-7,6 раза; цинка — в 2,7—2,8 раза; меди — в 3,8-4,1 раза. Содержание кадмия в зеленой массе возрастало при удобрительных дозах на 43,8-53,8 %; свинца— на 28,6-139 %; цинка — на 24,3-42,8 %; меди — на 24,3—84,2 %; при мелиоративных дозах кадмия увеличивалось в 2,0-2,4 раза; свинца—в 1,7—3,5 раза; цинка—в 2,2-2,3 раза; меди — в 2,3-3,1 раза. Несмотря на увеличение тяжелых металлов в почве и зеленой массе, содержание их оставалось много ниже ПДК. Произрастание многолетних трав в течение трех лет снижало содержание тяжелых металлов как в почве, так и в зеленой массе. Сннегибридная люцерна в течение трех лет снизила содержание кадмия в почве в 2,6 раза; свинца—в 7 раз; цинка—в 1,7 раза; меди — в 3,3 раза. В зеленой массе люцерны кадмия снизилось на 40 %; свинца — на 35 %; меди — на 45 % и цинка — на 31 %. Это подчеркивает фитосанирующую роль многолетних трав при внесении ОСВ.

9. Биоэнергетическая и экономическая эффективность при внесении осадков сточных вод увеличивалась. На бобовых травах выгоднее использовать удобрительные дозы ОСВ 12,5 и 25 т/га. При этом коэффициент энергетической эффективности повышается на 0,3-0,9 единицы, а уровень рентабельности — на 2,5-4,9 %. Мелиоративные дозы 50 и 100 i/га рентабельны в том случае, если урожайность зеленой массы составляет 40 и более т/га, как у свербиги восточ-

ной. У этой культуры коэффициент энергетической эффективности вырос при внесении мелиоративных доз ОСВ на 1,4-0,8 единицы, а уровень рентабельности— на 45,5-10,4 %.

10. Использование осадков сточных вод в земледелии является частичным решением важнейшей экологической проблемы по их реутилизации......

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для реутилизации осадков сточных вод можно рекомендовать их широкое применение в качестве удобрений в дозах 12,5 и 25 т/га и биомелиорантов в дозах 50 и 100 т/га. Наиболее эффективно реутилизировать осадки сточных вед, запахивая их под посевы многолетних трав.

, Для повышения урожайности культур на 10-45 % следует рекомендовать удобрительные дозы. Дня повышения, плодородия черноземов южных — снижения плотности, повышения пористости, увеличения количества органического вещества и улучшения питательного режима — следует использовать мелиоративные дозы ОСВ.

Для сокращения содержания кадмия и свинца в почве следует высевать после внесения осадков сточных вод бобовые культуры, а для снижения пинка и меди — небобовые, в частности свербигу восточную, и возделывать травы не менее трех лет.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Говердов, Д.В. Влияние фитомелиорантов на водно-физические свойства почвы и продуктивность кукурузы при орошении / Говердов Д.В., Скачков Н.В. // Экологические аспекты технологии выращивания сельскохозяйственных культур: сб. науч. статей / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». — Саратов,2003.—С 15-18.

2. Применение приемов фитомелиорации для повышения плодородия черноземов Поволжья / ЕЛ. Денисов, A.C. Линьков, Н.В, Скачков, Д.В. Сураев // Вавилонские чтения —2005: матер, конференции, посвященной 118-й годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2005. — С. 50-53.

3. Денисов, Б.П. Использование осадков сточных вод г. Саратова в качестве биомелиорантов на черноземе обыкновенном / Е.П. Денисов, Н.В, Скач-

коя, Д.В. Сураев // Агропромышленный комплекс: состояние, проблемы, перспективы: сб. матер. 3-й Международной научно-практической конференции. — Пенза-Нейбранденбург, 2005. — С. 15-16.

4. Применение приемов биомелиорации для повышения плодородия обыкновенных черноземов / ЕЛ Денисов, Н.В, Скачков, ДЛ. Сураев, A.C. Линьков // Актуальные проблемы земледелия: сб. науч. работ. Вып. 2, / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».— Саратов, 2006. — С 57-61.

5. Денисов, Е.П. Использование осадков сточных вод г. Саратова в качестве биомелиорантов на черноземе обыкновенном / Е.П. Денисов, Д.В. Сураев, И.В. Скачков // Актуальные проблемы земледелия: сб. науч. работ. Вып. 2. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». — Саратов, 2006. — С. 119-123.

6. Совместное действие различных биомелиорантов на плодородие южных черноземов / Е.П. Денисов, Д.В. Сураев, Н.В. Скачков, Е.Ю. Ермаков // Актуальные проблемы земледелия: сб. науч. работ. Вып. 2. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», — Саратов, 2006.— С. 130-133.

7. Тяп, В .П. Влияние осадков сточных вод на содержание тяжелых металлов в зерне озимой пшешпш / В.П. Тан, Д.В. Сураев, НЗ. Скачков, // Актуальные проблемы земледелия: сб. науч. работ. Вып. 2. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». — Саратов, 2006.—С. 133-137.

8. Использование осадков сточных вод для повышения плодородия почв и урожайности сельско-хозяйственных культур / Е.П. Денисов, Д.В. Сураев, Н.В. Скачков, С.Е. Мохов// Актуальные проблемы земледелия; сб. науч. работ. Вып. 2. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». — Саратов, 2006. — С. 140-143.

9. Скачков, Н.В. Энергетическая эффективность мелиоративных приемов / Н.В. Скачков, Ю.С Свистунов, М.А. Нормухамбетов // Актуальные проблемы земледелия: Сб. науч. работ. Вып. 2/ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». — Саратов, 2006. — С. 252-254.

10. Денисов, Е.П. Использование осадков сточных вод в качестве биомелиорантов / Е.П.Денисов, Д.В.Сураев, Н.В. Скачков // Вестник СГАУ. — 2006. —>6 5. — С 21-23.

11. Денисов, Е.П. Резервы повышения производства зерна / RH Денисов, Н.В. Скачков, Д.В. Сураев // Зерновое хозяйство. —2006. — № 7. — С. 3233.

Подписано в печать 13.11.06. Печ.л. 1,0. Тираж 100.

Формат 60x84'/, 4 Заказ 794/792

Федеральцое государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова», 410012, Саратов, Театршплая пл., 1

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Скачков, Николай Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Деградация почв

1.2. Фитомелиорация

1.3. Проблема утилизации осадков городских сточных вод

1.4. Удобрительная ценность осадков сточных вод

1.5. Влияние осадков сточных вод на плодородие почвы

1.6. Влияние осадков сточных вод на урожайность сельскохозяйственных культур

I 1.7. Особенности почвенной реутилизации ОСВ

2. УСЛОВИЯ, СХЕМА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвы

2.2. Климат

2.3. Погодные условия

2.4. Методика исследований

2.5. Схема опыта

2.6. Химический состав осадков сточных вод станции аэрации г. Саратова

3. ПОЖНИВНО-КОРНЕВЫЕ ОСТАТКИ

4. АГРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ 56 4.1. Плотность

4.1.1. Люцерна синегибридная

4.1.2. Эспарцет

4.1.3. Кострец безостый

4.1.4. Лядвенец рогатый

4.1.5. Свербига восточная 108 к 4.2. Пористость

5. АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

5.1. Питательный режим

5.1.1. Люцерна синегибридная

5.1.2. Эспарцет

5.1.3. Кострец безостый

5.1.4. Лядвенец рогатый

5.1.5. Свербига восточная

5.2. Сумма обменных оснований

6. УРОЖАЙНОСТЬ

6.1. Люцерна синегибридная

6.2. Эспарцет

6.3. Кострец безостый

6.4. Лядвенец рогатый

6.5. Свербига восточная

7. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ

И ЗЕЛЕНОЙ МАССЕ

8. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эффективность использования осадков сточных вод под многолетние травы на черноземах южных в Поволжье"

Актуальность темы. В последние годы жителей крупных городов России и зарубежных стран все чаще беспокоит вопрос ухудшения экологической обстановки вследствие скопления на станциях аэрации большого количества осадков сточных вод. Ежегодно только в России накапливается по сухому веществу более 10 млн. т. осадков сточных вод, которые требуется ре-утилизировать (С.А. Пентелькин, В.Н. Кураев, М.С. Ячменев, 2004).

Одновременно с этим в связи с реорганизацией сельскохозяйственных предприятий и рождением различных форм собственности в АПК резко снизилась техническая оснащенность сельских товаропроизводителей. В десятки раз сократилось применение химических средств защиты растений, минеральных и органических удобрений. Все эти факторы ведут к снижению плодородия почвы и снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Одновременно с этим длительное использование земель в современных условиях оказало отрицательное влияние на многие факторы плодородия почвы и, особенно на водно-физические свойства (В.И. Кирюшин, 1993; 1996; В.Ф. Кормилицин, 1995; Н.Е. Синицина, 1996). Меняется соотношение между гумусовыми кислотами в сторону возрастания фульвокислот, способствующих вымыванию из гумусового горизонта кальция и магния. В результате этих процессов снижается водопрочность структуры, почва уплотняется, уменьшается ее пористость и водопроницаемость (Н. Гудзон, 1974).

В современных условиях важнейшим требованием агротехнических мелиораций является изыскание эффективных и ресурсосберегающих приемов восстановления деградированных земель, что обеспечит повышение плодородия почв и повысит продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур (Н.И. Зезюков, 1996).

Чтобы уменьшить влияние отрицательных факторов и сохранить плодородие пашни, в данной ситуации необходимо изменить подход к планированию структуры посевных площадей и особенно кормовых культур. Следует учитывать, что замена кормовых однолетних растений многолетними решает не только кормовую проблему, но и проблему повышения плодородия почвы.

При внедрении биологических мелиорации в основу восстановления плодородия почвы и обеспечения формирования комплекса полезных агрономических свойств почвы положено улучшение агромелиоративного состояния почвы в первую очередь, через пополнение запасов органического вещества (A.M. Лыков, 1984; В.Т. Лобнов, 1994; Ю.М. Воздняковская, Л.Г. Петрова, Ж.Д. Попова, 1986).

Навоз является общепризнанным и важнейшим фактором воздействия на почву, в частности на водно-физические свойства и пищевой режим, активность почвенных микроорганизмов и направленность почвенно-биологических процессов (О.А. Берестецкий, Ю.М. Воздняковская, А.К. Труфанова, 1986). Однако этот прием имеет ограниченные возможности в связи с высокими затратами на его внесение и из-за сокращения поголовья скота. Поэтому на орошаемых землях Поволжья основным источником пополнения органического вещества является более широкое применение в системе севооборотов многолетних трав в качестве фитомелиоранта (Е.П. Денисов, А.П. Солодовников, 1996).

Другим источником органического вещества могут служить осадки сточных вод (ОСВ). Эффективность их применения в мелиоративных целях показана некоторыми российскими и зарубежными учеными (А.Н. Пахомов, Д.А. Данилович, М.Н. Козлов, 2004; Е. Epstein, G.M. Tailor, R.L. Cheny, 1976).

Опыты по изучению совместного влияния биомелиорантов и фитоме-лиорантов на плодородие почвы проводились в СПК «Аграрник» на южных черноземах.

Цель работы - выявить безопасный с точки зрения экологии способ утилизации осадков сточных вод, основанный на использовании последних в качестве биомелиоранта совместно с многолетними травами для повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

В задачи исследований входило:

- определение экологически безопасных доз осадков сточных вод для внесения в почву под многолетние травы;

- изучение нетрадиционных многолетних культур в качестве фитоме-лиорантов;

- анализ раздельного и совместного действия биомелиорантов и фито-мелиорантов на водно-физические свойства почвы и пищевой режим;

- наблюдение за изменением гумуса и основных элементов питания в посевах изучаемых трав на фоне различных доз осадков сточных вод;

- выявление влияния осадков сточных вод на накопление корневой массы многолетних трав в почве;

- изучение влияния осадков сточных вод на продуктивность многолетних трав;

- анализ динамики содержания тяжелых металлов в почве и биомассе многолетних трав и оценка их фитосанирующего действия при использовании осадков сточных вод;

- энергетическая, экономическая и экологическая оценка использования осадков сточных вод на фоне фитомелиорантов.

Научная новизна исследований заключается в усовершенствовании метода почвенной реутилизации осадков сточных вод путем внесения их под многолетние травы - фитомелиоранты. В качестве фитомелиорантов помимо традиционных культур - синегибридной люцерны, эспарцета и костреца безостого, изучены новые культуры - лядвенец рогатый и свербига восточная. Научно обоснована эффективность использования как традиционных, так и новых фитомелиорантов для повышения плодородия черноземов южных. Доказана положительная роль осадков сточных вод в улучшении плодородия почвы и повышении продуктивности изучаемых трав. Исследовано влияние осадков сточных вод совместно с фитомелиорантами на водно-физические свойства почвы. Рассчитаны эффекты взаимодействия осадков сточных вод и фитомелиорантов в повышении почвенного плодородия. Изучено влияние осадков на накопление в почве и растениях тяжелых металлов как при использовании их в удобрительных (12,5 и 25 т/га), так и мелиоративных дозах (50 и 100 т/га). Выявлена фитосанирующая роль изучаемых многолетних трав.

Практическая значимость заключается в конкретных рекомендациях по безопасной утилизации осадков сточных вод. Показана эффективность сочетания ОСВ с фитомелиорацией для повышения агрохимических и агрофизических свойств почвы. Для увеличения урожайности многолетних трав на 5070 % и получения 30-40 т/га зеленой массы рекомендованы новые способы повышения продуктивности травостоя посредством внесения осадков сточных вод в удобрительных и мелиоративных дозах. Внесение ОСВ даже в дозах 100,0 т/га не вызывало увеличение содержания тяжелых металлов в почве выше ПДК. Для улучшения экологической обстановки рекомендовано использовать фитосанирующую роль многолетних трав в течение трех лет.

Основные положения, выносимые на защиту:

- влияние осадков сточных вод и многолетних трав на поступление в почву органического вещества и изменение агрохимических и агрофизических свойств черноземов южных

- увеличение продуктивности многолетних трав под влиянием удобрительных и мелиоративных доз осадков сточных вод;

- закономерность накопления тяжелых металлов в почве и растениях при внесении осадков сточных вод;

- энергетическая, экономическая и экологическая оценка использования ОСВ в посевах многолетних трав.

Апробация научных исследований. Результаты полученных исследований неоднократно докладывались на Всероссийских (Пенза 2004), внутриву-зовских (Саратов 2004-2006) научно-практических конференциях и Вавилов-ских чтениях. Основные положения работы были внедрены в СХПК «Аграрник».

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 статей общим объемом 2,4 печ. л., в том числе авторских 1,5 печ. л. Две статьи опубликованы в центральной печати. Г

Заключение Диссертация по теме "Экология", Скачков, Николай Владимирович

ВЫВОДЫ

2. Под влиянием осадков сточных вод отмечено увеличение пожнивно-корневых остатков трав на 23-82 %, масса которых достигала 12,4-14,6 т/га. Кроме того, повышалось качество последних за счет повышения содержания в них азота на 30-52 %. С корневыми остатками люцерны в почву поступало 231-307 кг/га азота, с корнями свербиги — 47-74 кг/т.

3. Увеличение пожнивно-корневых остатков и внесение ОСВ с высоким содержанием органического вещества заметно разуплотняло почву. Наименьшая плотность пахотного слоя отмечена под лядвенцем рогатым и кострецом безостым, наибольшая — под эспарцетом. В подпахотном слое наименьшая плотность была под люцерной синегибридной. Осадки сточных вод дополнительно снижали плотность почвы на 0,12 г/см .

4. Максимальная пористость в слое 0-30 см отмечена под лядвенцем рогатым и кострецом безостым; минимальная — под эспарцетом. Осадки сточных вод увеличивали пористость на фоне удобрительных доз 12,5 и 25 т/га в среднем на 1-2 %; на фоне мелиоративных доз — на 3-4 % по сравнению с контрольными вариантами.

5. Наибольшее количество питательных веществ было у люцерны, несмотря на угнетение активности клубеньковых бактерий при внесении ОСВ. Осадки сточных вод увеличивали содержание элементов питания под многолетними травами. Под люцерной это увеличение составило: азота — на 5,7 мг на 100 г почвы; фосфора — на 4,1 мг; калия — на 15,2 мг на 100 г почвы.

8. В почве внесение удобрительных доз ОСВ (12,5-25 т/га) увеличило содержание тяжелых металлов: кадмия — на 70-113,9 %; свинца — на 39,2139 %; цинка — на 51,4-82,7 %; меди — в 2,4-3,2 раза. При мелиоративных дозах 100 т/га кадмия увеличилось в 4,1-5,5 раза; свинца — в 5,3-7,6 раза; цинка — в 2,7-2,8 раза; меди — в 3,8-4,1 раза. Содержание кадмия в зеленой массе возрастало при удобрительных дозах на 43,8-53,8 %; свинца — на 28,6139 %; цинка — на 24,3^12,8 %; меди — на 24,3-84,2 %; при мелиоративных дозах кадмия увеличивалось в 2,0-2,4 раза; свинца — в 1,7-3,5 раза; цинка — в 2,2-2,3 раза; меди — в 2,3-3,1 раза. Несмотря на увеличение тяжелых металлов в почве и зеленой массе, содержание их оставалось много ниже ПДК. Произрастание многолетних трав в течение трех лет снижало содержание тяжелых металлов как в почве, так и в зеленой массе. Синегибридная люцерна в течение трех лет снизила содержание кадмия в почве в 2,6 раза; свинца — в 7 раз; цинка — в 1,7 раза; меди — в 3,3 раза. В зеленой массе люцерны кадмия снизилось на 40 %; свинца — на 35 %; меди — на 45 % и цинка — на 31 %. Это подчеркивает фитосанирующую роль многолетних трав при внесении ОСВ.

9. Биоэнергетическая и экономическая эффективность при внесении осадков сточных вод увеличивалась. На бобовых травах выгоднее использовать удобрительные дозы ОСВ 12,5 и 25 т/га. При этом коэффициент энергетической эффективности повышается на 0,3-0,9 единицы, а уровень рентабельности — на 2,5-4,9 %. Мелиоративные дозы 50 и 100 т/га рентабельны в том случае, если урожайность зеленой массы составляет 40 и более т/га, как у свербиги восточной. У этой культуры коэффициент энергетической эффективности вырос при внесении мелиоративных доз ОСВ на 1,4-0,8 единицы, а уровень рентабельности — на 45,5-10,4 %.

10. Использование осадков сточных вод в земледелии является частичным решением важнейшей экологической проблемы по их реутилизации.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для реутилизации осадков сточных вод можно рекомендовать их широкое применение в качестве удобрений в дозах 12,5 и 25 т/га и биомелиорантов в дозах 50 и 100 т/га. Наиболее эффективно реутилизировать осадки сточных вод, запахивая их под посевы многолетних трав.

Для повышения урожайности культур на 10-45 % следует рекомендовать удобрительные дозы. Для повышения плодородия черноземов южных — снижения плотности, повышения пористости, увеличения количества органического вещества и улучшения питательного режима — следует использовать мелиоративные дозы ОСВ.

Для сокращения содержания кадмия и свинца в почве следует высевать после внесения осадков сточных вод бобовые культуры, а для снижения цинка и меди — небобовые, в частности свербигу восточную, и возделывать травы не менее трех лет.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Скачков, Николай Владимирович, Саратов

1. Агрономия / В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, И.С. Кочетов и др. Под ред. В.Д. Мухи. М.: Колос, 2001. 504 с.

2. Алеев Б.А. Технологии и техника для глубокого рыхления переуплотненных почв // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. №2. С. 24

3. Александрова JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. JI.: Наука, 1980. 288 с.

4. Алексеева А.С., Болышева Т.Н., Карпова Е.А. Снижение биодоступности тяжелых металлов при утилизации осадков сточных вод // Аграрный вестник. 2002. №3. С. 32-33

5. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. JL: Агро-промиздат, 1987. 147 с.

6. Алиев Ш.А. Агромелиоранты как средство экологизации земледелия // Агрохимический вестник. 2001. №6. С. 26

7. Андреев С.И. Многолетние бобовые травы как фактор повышения продуктивности севооборотов // Агрохимический вестник. 2001. №1. С. 19-21

8. Артемьев В.М., Спиридонова JI.A. Баланс питательных веществ в земледелии Волгоградской области // Агрохимический вестник. 2000. №5. С. 2-3

9. Ахтырцев Б.П., Лепилин И.А. Влияние сельскохозяйственного использования на водно-физические свойства выщелоченных черноземов Среднерусской степи // Почвоведение. 1985. №8. С. 91-102

10. Бабьев И.П. Биология почв. М.: МГУ, 1989. 335 с.

11. Бадмаев А.Б., Дорошкович С.Г. Влияние осадков городских сточных вод на биологическую активность аллювиальной дерновой почвы // Агрохимия. 2006. №1. С. 62-66

12. Банников А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды. М.: Колос, 1999.-304 с.

13. Барановская В.А., Азовцев В.И. О процессах трансформации органической части почвы Нижнего Поволжья при орошении // Повышение плодородия орошаемых почв при интенсивном использовании: Сб. науч. работ ВНИИОЗ. Волгоград, 1989. С. 79-86

14. Батудаев А.П., Уланов А.К. Изменение гумусного состояния легкосуглинистой каштановой почвы при сельскохозяйственном использовании // Агрохимия. 2005. №2. С. 21-26

15. Беднов А.П, Решетов Г.Г., Соболев А.И. Влияние осадков сточных вод г. Энгельса на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур // Сб. науч. статей. Пенза, 1998. С. 30-34

16. Безднина С.Я. Водная миграция и токсичность загрязняющих веществ // Мелиорация и водное хозяйство. 2000. №3. С. 23-28

17. Бездырев Г.И., Смирнов Б.А. Сорные растения и борьба с ними. М.: Московский рабочий, 1986. 189 с.

18. Беляк В.Б. Интенсификация кормопроизводства биологическими приемами. Пенза: ПТИ, 1998. С. 11-38

19. Бердяева Е.В., Касатиков В.А., Садовникова J1.K. Влияние осадков сточных вод на изменение химических свойств дерново-подзолистой супесчаной почвы и содержание в ней тяжелых металлов // Агрохимия. 2001. №10. С. 73-79

20. Берестецкий О.А. Биологические основы плодородия почв. М.: Колос, 1984.-286 с.

21. Берестецкий О.А., Воздняковская Ю.М., Труфанова А.К. Фунгиста-тический потенциал почвы в связи с ее биогенностью // Микология и фитопатология. 1986. №5. С. 386-391

22. Бесланеев С.М. Повысить плодородие почв Кабардино-Балкарии // Земледелие. 2003. №1. С. 14

23. Бзиков М.А., Битаров К.М., Мисик М.А. Влияние севооборотов на засоренность посевов // Земледелие. 2003. С. 26-27

24. Бокарев В.Г. Влияние различных систем удобрения и агроценозов на запасы и состав гумуса в орошаемой темно-каштановой почве Поволжья// Агрохимия. 2004. №5. С. 5-13

25. Боков В. Донник перспективная культура. М.: Колос, 1965. - С.З

26. Болышева Т.Н., Андронова J1.A. Влияние осадков сточных вод на плодородие дерново-подзолистых почв и экономическую ситуацию в агроландшафте // Плодородие почвы и качество продукции при биологизации земледелия. М.: Колос, 1996. С. 194-200

27. Бугаевский В.К., Романенко А.А., Кильдюшкин В.Н. Севообороты -основной прием формирования агроэкосистемы // Земледелие. 2005. №5. С. 4-5

28. Бурмистрова Н.В. Изменение структурного состояния чернозема выщелоченного под влиянием осадков сточных вод // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 247-250

29. Бычкова JI.A., Пулин А.В. Азотный режим и плодородие почв // Вторая открытая гор. науч. конф. молодых ученых. Пущино, 1997. -С. 221-222

30. Вильяме В.Р. Почвоведение. М.: Сельхозиздат, 1949. 647 с.

31. Виноградова Г.Н., Михалева А.Е., Яшин В.М. Влияние антропогенной нагрузки на экологическое состояние пойменных агроландшаф-тов Окского бассейна. М.: ВНИИГиМ, 1999. 368 с.

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

33. Власов В.В., Наговицин А.В. Опыт использования осадков сточных вод в качестве удобрения // Земледелие. 2005. №5. С. 14

34. Воздняковская Ю.М. Микробиологические основы в экологической системе земледелия // Агрохимия. 1995. №5. С. 115-126

35. Воздняковская Ю.М., Петрова Л.Г., Попова Ж.Д. Сидеральные удобрения регуляторы почвенно-микробиологических процессов в условиях почвоутомления // Доклады ВАСХНИЛ. 1986. №2. С. 6-9

36. Волокитин М.П., Хан К.Ю., Сон Б.К. Влияние различного сельскохозяйственного использования серой лесной почвы на ее агрофизические свойства // Тезисы докладов II съезда общества почвоведов. СПб, 1996.-С. 68-69

37. Волошин Е.И. Аккумуляция кадмия и свинца в почвах и растениях // Агрохимический вестник. 2000. №3. С. 23-26

38. Воробьева Р.П., Давыдов А.С., Новикова Л.Ф. Использование осадков сточных вод // Агрохимический вестник. 2000. №6. С. 36-37

39. Воробьева Р.П., Додолина В.Т., Мерзлая Г.Е. и др. Экологически безопасные методы использования отходов. Монография. Министерство сельского зозяйства и продовольствии РФ. Барнаул, 2000. -555 с.

40. Воронин В.И. К определению текущего изменения валового содержания химических элементов в системах почвы // Черноземы -2000: их состояние и проблемы рационального использования. Воронеж: ВГАУ, 2000. С. 55-58

41. Воропаев В.Н. Влияние ОСВ на рост растений // Химизация сельского хозяйства. 1990. №8. С. 58-59

42. Газданов А.У., Шорин П.М. Травопольные севообороты и плодородие пашни // Аграрная Россия. 2005. №5. С. 13-15

43. Гедройц К.К. Почвенный поглощающий комплекс, растение и удобрение. М.: Сельхозиздат, 1935. 343 с.

44. Говердов Д.А., Капцов И.Ф. Эффективность залужения земель многолетними травами // Тез. докл. науч. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 115-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова. Саратов: СГАУ, 2002. С. 37

45. Гончаров П.Л., Лубенец П.А. Биологические аспекты возделывания люцерны. Новосибирск: Наука, 1985. 255 с.

46. Горшкова Е.И., Садовникова Л.К., Лебедева Е.В. и др. Влияние осадков сточных вод на фосфатное состояние дерново-подзолистой и торфяно-глеевой почв // Вестник МГУ. Почвоведение. 1998. №2. С. 35-39

47. Горячева Т.А. Влияние окультуривания на гумусное состояние серых лесных почв Среднего Урала // Экология. 2002. №4. С. 267-270

48. Гостищев Д.П. Использование осадков сточных вод в Саратовской области //Агрхимический вестник. 2001. №5. С. 26-27

49. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений. М.: Госстандарт России, 2002. 5 с.

50. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002, 332 с.

51. Губанов Л.Н., Котов А.В., Бояркин Д.В. и др. Опыт внедрения технологии обезвреживания осадков сточных вод на очистных сооружениях малых населенных пунктов // Вода и Экология: проблемы и решения. 2004. №3. С. 57-60

52. Губанов Л.Н., Котов А.В., Бояркин Д.В. Использование осадков городских сточных вод для повышения плодородия почв // Экологические технологии и инновации. 2005. №1. С. 66-69

53. Губанов Л.Н., Филин В.А., Боярин Д.В. и др. Особенности использования осадков городских сточных вод в качестве почвоулучшающей добавки // Вода и Экология: проблемы и решения. 2004. №1. С. 42-45

54. Гудзон Н. Охрана почв и борьба с эрозией. М.: Колос, 1974. 904 с.

55. Гуров П.Я. Фабрика компоста. Воронеж: Обл. кн. изд-во, 1937. 68 с.

56. Дедов А.В. Биологизация земледелия основа сохранения плодородия черноземов // Земледелие. 2002. №2. С. 10

57. Дедов А.В., Придворев Н.И., Верзилин В.В., Кузнецова Л.П. Воспроизводство плодородия чернозёмов в севообороте // Земледелие. -2003.-№4.-С. 5-7

58. Денисов Е.П., Солодовников А.П. Роль многолетних трав как предшественника при орошении // Проблемы земледелия в Поволжье: Сб. науч. работ. Саратов: СГСХА, 1996. С. 21-26

59. Денисов Е.П., Солодовников А.П., Чепрасов И.В. и др. Агробиологические аспекты фитомелиорации // Агропромышленный комплекс: состояние, проблема, перспективы. Сб. матер. 3-й Международной науч.-практ. конф. Пенза: РИО Пензенской ГСХА, 2005. С. 13-14

60. Денисов Е.П., Чепрасов И.В., Подгорнов Е.В. и др. Энергетическая эффективность различных мелиоративных приемов // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 77-81

61. Державин Л.Д., Фрид А.С. О комплексной оценке плодородия пахотных земель // Агрохимия. 2001. №9. С. 5-12

62. Добровольский Г.В., Гришина J1.A. Охрана почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985.-С. 158-175

63. Довбан К.И. Шире внедрять сидерацию в интенсивном земледелии // Земледелие. 1990. - № 2. - С. 32-34

64. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.

65. Доспехов Б.А., Васильев И.П., Туликов A.M. Практикум по земледелию. М.: Агропромиздат, 1987. - 383 с.

66. Дринча В.М., Мазитов Н.К., Борисенко И.Б. Некоторые экологические аспекты развития механизации и растениеводства // Экология и сельскохозяйственная техника. ТОМ 2. Материалы 3-й научно-практической конференции. СПб.: СЗНИИМЭСХ, 2002. 330 с.

67. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточных вод. Л.: Стройиздат, 1988.-248 с.

68. Егорова Г.С., Кириличева Н.А., Лемякина П.М. Рациональное использование пласта многолетних трав в условиях богары // Земледелие. -2001.-№5. -С. 27-28

69. Епифанов B.C. Многолетние травосмеси в полевом севообороте // Земледелие. 1992. №5. С. 25-26

70. Ефимов В.П., Иванов А.И. Скрытая деградация хорошо окультуренных дерново-подзолистых почв России // Агрохимия. 2001. №6. С. 5-10

71. Жариков В.И., Клюй B.C. Люцерна. Киев: Урожай, 1990. 320 с.

72. Жуков А.И., Попов П.Д. Регулирование баланса гумуса в почве. -М.: Росагропроиздат, 1988. 40 с.

73. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство // А.А. Жученко. Кишинёв: Штинца, 1990. - 432 с.

74. Завьялова Н.В., Косолапова А.И., Соснина И.Д. Гумусное состояние и азотный фонд дерново-подзолистой почвы Предуралья в условиях интенсивного землепользования // Агрохимия. 2004. №9. С. 21-25

75. Захаров А.И. Совершенствование системы севооборотов и структуры посевов в современных условиях // Земледелие. 2002. №4. С. 6

76. Зезюков Н.И. Сохранить плодородие черноземов // Земледелие. 1996. №5. С. 6-7

77. Зимовец Б.А. Экология и мелиорация почв сухостепной зоны. М., 1991.-198 с.

78. Золотун А.В. Набор культур для биологической рекультивации плодовых земель // Мелиорация и водное хозяйство. 1990. №8. С. 21-23

79. Зудилин С.Н., Кирсанов С.А., Ракитина В.В. Продуктивность звена севооборота после занятого и сидерального пара // Проблемы повышения продуктивности полевых культур. Сб. науч. трудов. Самара: СГСХА, 1998.-С. 25-28

80. Зыбалов B.C. Экологическая оптимизация агроэкосистем важный фактор устойчивого развития АПК Челябинской области // Земледелие. 2005 №5. С. 4-5

81. Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сардюкова А.В. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение // Химия в сельском хозяйстве. 1985. №6. С. 45-48

82. Иванов A.JT. Воспроизводство плодородия почв в адаптивно-ландшафтном земледелии // Земледелие. 2002. - № 2. - С. 14-15

83. Иванов А.Ф., Медведев Г.А. Возделывание люцерны в условиях орошения. М.: Россельхозиздат, 1977. 112 с.

84. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Потери элементов питания растений и гумуса от эрозии почв на пашне в Воронежской области // Агрохимия. 2001. №12. С. 5-12

85. Иванов В.Д., Кузнецова Е.В. Эрозия и охрана почв Центрального Черноземья России. Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2003. 250 с.

86. Ивонин В.М. Сельскохозяйственная экология. Новочеркасск: Изд-во НИМИ, 1991.-112 с.

87. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 559 с.

88. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва растение. Новосибирск: Наука, 1991. - 150 с.

89. Казеев К.Ш., Алехин С.Н., Колесников С.И. и др. Изменение гумус-ного состояния почв предгорий Северо-Западного Кавказа при сельскохозяйственном использовании // Агрохимия. 1999. №4. С. 18-23

90. Картамышев Н.И., Беседин Н.В., Сибилев Э.В. Приемы биологиза-ции земледелия в зернотравяном севообороте // Земледелие. 2006. №1. С. 32

91. Карягина Л.П. Микробиологические основы повышения плодородия почв. Минск: Наука и техника, 1983. 181 с.

92. Касатиков А.И., Еськов А.И., Черников В.А. Влияние мелиорантов и осадков городских сточных вод на миграцию тяжелых металлов в дерново-подзолистой супесчаной почве // Известия ТСХА. 2003. №1. С. 33-40

93. Касатиков В.А. Технологические свойства термофильно сброженных осадков сточных вод и особенности их применения в зерновом звене севооборота // Агрохимия. 1990. №2. С. 92-97

94. Качинский Н.А. Почва, ее свойства и жизнь. М.: Изд-во академии наук СССР, 1956. С. 106-126, 284-287

95. Качинский Н.А. Физика почвы. М.: Высшая школа, 1970.-С.169-182

96. Каштанов А.Н. Научные основы почвоохранного земледелия на склонах. М.: Колос, 1983. С. 5-24

97. Кененбаев С.Б., Кучеров B.C. Факторы плодородия тёмно-каштановых почв Приуралья // Земледелие. 1993. - № 5. - С. 7-8

98. Кирюшин В.И. концепция оптимизации режима органического вещества почв в агроландшафтах. М.: Изд-во ТСХА, 1993. С. 26-41

99. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996.-С. 146-151

100. Клиген И.Н. Костер безостый. Спб, 1914. 32 с.

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

102. Конончук В.В. Влияние систем удобрения и вида многолетних трав на баланс азота в светло-каштановой почве Нижнего Поволжья при орошении // Агрохимия. 1999. №3. С. 15-20

103. Ю5.Кормилицин В.Ф. Агрохимия зеленого удобрения в орошаемом земледелии Поволжья // Агрохимия. 1995. №5. С. 24-36

104. Юб.Костычев П.А. Возделывание важнейших кормовых трав. СПб, 1912.-181 с.

105. Красницкий В.Н. Воспроизводство и сохранение плодородия почв Западной Сибири // Агрохимический вестник. 2000. - № 3. - С. 2-5

106. Кузин Н.Е., Гришин Г.Е. Проблема тяжелых металлов при использовании осадка сточных вод как удобрения // Агрохимический вестник. 2000. №3. С. 27-28

107. Кузин Н.Е., Гришин Г.Е., Тян В.П., Денисов К.Е. Использование осадков сточных вод в земледелии. Саратов, 2003. С. 17-36

108. О.Кузин Е.Н., Тян В.П., Гришин Г.Е., Денисов К.Е. Проблема использования осадков сточных вод в стране.//Использование осадков сточных вод в земледелии.-Саратов 2003. С. 1-5

109. Ш.Кузьмич М.А., Графская Г.А., Хостанцева Н.В. Влияние известкования на поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимический вестник. 2000. №5. С. 28-29

110. Кусанова B.C. Влияние многолетних трав на солевой режим засоленных почв // Земледелие. 2005. №4. С. 10-11

111. Лебедева Т.Б. Источники трансформации органического вещества в черноземе выщелоченном // Агропромышленный комплекс: состояние, проблема, перспективы. Сб. матер. 3-й Международной науч,-практ. конф. Пенза: РИО Пензенской ГСХА, 2005. С. 33-34

112. М.Лебедева Т.Б., Надежкин С.М., Надежкина Е.В., Корягин Ю.В. Зелёное удобрение на чернозёмах лесостепи Правобережья Среднего Поволжья // Агрохимия. 1998. - № 3 - С. 38-44.

113. Л обнов В.Т. Почвоведение при выращивании полевых культур. М.: Колос, 1994.-359 с.

114. Ломов С.П., Зеленин И.Н., Кирасиров З.А. и др. Влияние осадков сточных вод г. Пензы на повышение плодородия черноземов // Сб. науч. Статей. Пенза, 1988. С. 25-27

115. Ломов С.П., Зеленин И.Н., Кирасиров З.А. Влияние осадков сточных вод г. Пензы на урожайность основных сельскохозяйственных культур // Материалы науч. конф. Профессор.-преподават. состава и специалистов с.-х. Пенза, 1997.-Сб. 1.-С. 16-17

116. Ломов С.П., Кузин Е.Н., Ильвачев Ю.А. Осадки сточных вод г. Пензы и структурное состояние черноземов выщелоченных // Материалы науч. конф. Профессор.-преподават. состава и специалистов с.-х. Пенза, 1997.-Сб. 1.-С. 106-107

117. Лопачев Н.А., Наумкин В.Н. О биологизации земледелия // Земледелие. 1999. №6. С. 16-17

118. Лукин Л.Ю., Дубанина Г.В., Косилова А.Н. Влияние длительного применения удобрений на гумусное состояние чернозема типичного и урожай озимой пшеницы // Агрохимия. 1999. №12. С. 36-40

119. Луговая Ж.Г. Использование илов городских сточных вод для получения органических удобрений. Харьков, 1972. 221 с.

120. Лупашку М.Ф. Люцерна. М.: Агропромиздат, 1988. С. 32-34

121. Лыков A.M. Воспроизводство органического вещества в почве при интенсивном земледелии. М.: ВНИИТЭ ИСК, 1984 С. 59

122. Люцерна в Саратовской области. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1985.-С. 4-9

123. Максаков В.И. Экономическая эффективность использования осадков сточных вод // Агрохимический вестник. 2000. №3. С. 27-28

124. Макунина Г.С. Земледельческое освоение и потери гумуса в дерново-подзолистых, бурых лесных и серых лесных почвах // Почвоведение. 1990. №3. С. 41-51

125. Медведев Г.А. Многолетние травы при орошении. М.: Росагро-промиздат, 1989. 176 с.

126. Мерзлая Г.Е., Афанасьев Р.А. Агроэкологическая эффективность осадков сточных вод г. Москвы // Агрохимический Вестник. 2001. №5. С. 25

127. Мерзлая Г.Е. Агроэкологические аспекты использования осадков городских сточных вод // Тез. докл. Всерос. конф. «Оптимизация обращения с отходами производства и потребления 2000». Ярославль 6-7 декабря, 2000. Ярославль, 2000. С. 47-49

128. Меркушева М.Г., Убугунов JI.JL, Лаврентьева И.Н. Влияние микроудобрений на урожайность и качество клубней картофеля при орошении в сухостепной зоне Бурятии // Агрохимия. 2000. №3. С. 45

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

130. Минеев В.Г., Дебрецкий Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М.: Колос,1993. С. 231-254

131. Минеев В.Г. Экологические проблемы агрохимии. М.: Издательство Московского университета, 1987. 285 с.

132. Михайлов Л.Н. Влияние осадков сточных вод г. Самары на свойства почв и урожайность сельскохозяйственных культур // Аграрная наука производству. Безенчук, 1993. - С. 48-49

133. Михайлов JI.H. Осадки городских сточных вод как источник органического вещества и других элементов питания растений // Тез. науч. практич. конференции. Пенза, 1995. С. 11-12

134. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и плодородие почвы. М.: Изд-во АН СССР, 1956.-247 с.

135. Могунова О.В., Горюнова Ю.А. Влияние солей тяжелых металлов на прорастание семян. Сб. науч. тр. ЯГСХА, 1 часть. Ярославль, 1998.-364 с.

136. Мусохранов В.Е. Охрана почв в агроэкосистемах Алтайского края // Земледелие. 205. №6. С. 16-17

137. Надежкин С.М., Киникаткина А.Н., Галиуллин А.А. Динамика органического вещества и биологическая активность чернозема выщелоченного под козлятником // Агрохимия. 1999. №2. С. 26-30

138. Панасов М.Н., Калинин Ю.А., Солодовников А.П. и др. Влияние многолетних трав на плодородие каштановых почв // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005.-С. 4853

139. МЗ.Панасов М.Н., Шестеркин Г.И., Шагиев Б.З. Влияние мелиоративных приемов на урожайность кукурузы // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 54-57

140. Пахомов А.Н., Данилович Д.А., Козлов М.Н. Мировой опыт почвенной утилизации осадка: состояния и перспективы // Вода и Экология: проблемы и решения. 2004. №2. С. 61-64

141. Пентелькин С.А., Кураев В.Н., Ячменев М.С. Проблемы и перспективы повышения плодородия почв лесных питомников. Пушкино: ВНИИЛМ,2004.-С. 8-11

142. Петелько А.И. Защита почвы от водной эрозии должна быть комплексной // Земледелие. 2004. №5. С. 12-13

143. Пожилов В.И., Жиднов В.М., Зеленев А.В. Биологизированные севообороты в Нижнем Поволжье // Земледелие. 1999. №3. С. 18

144. Покровская С.Ф., Касатиков В.А. Использование осадка городских сточных вод в сельском хозяйстве. М.: ВНИИТЭИ, 1987. С. 46-50

145. Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. JI.: Наука, 1980.-220 с.

146. Постников Д.А., Ромодина JI.B., Кузнецов С.В. и др. Аккумуляция тяжелых металлов растениями белой горчицы при внесении осадков сточных вод в почву // Известия ТСХА. 2005. №3. С. 39-47

147. Практикум по земледелию / И.П. Васильев, A.M. Туликов, Г.И. Баз-дырев и др. М.: Колос, 2004. 424 с.

148. Ревут И.Б. Физика почв. Л.: Колос, 1964. 320 с.

149. Рекомендации по защите почв от эрозии в Поволжье. Саратов, 1976. -С. 4-13

150. Рекомендации по применению местных удобрений и мелиорантов в лесных питомниках на дерново-подзолистых почвах / Сост.: В.И. Кураев, Н.М. Климчук, Н.Ф. Маврина и др. М.:ВНИИЛМ, 2001. 54 с.

151. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге. Т. 2 JL: Гидрометеорологическое изд-во, 1969. 288 с.

152. Родомская В.И., Моисенко Н.В., Радомский С.М. Влиянии е осадков сточных вод на поведение тяжелых металлов в системе почва растение // Агрохимия. 2001. №1. С. 77-81

153. Савич В.И., Амергулин Х.А., Соловьева А.В. и др. Почвоутомление как фактор деградации почв // Агрохимия. 1999. №1. С. 5-11

154. СанПиН 2. 1.7. 573-96. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения. М.: Информ.-изд. центр Минздрава России, 1997. 54 с.

155. Сафиоллин Ф.Н., Галлиев К.Х. Биологизация земледелия основа высоких урожаев // Земледелие. 2005. №2. С. 10

156. Сафонов А.Ф., Алферов А.А., Золотарев М.А. Состояние плодородия дерново-подзолистой почвы и продуктивность полевых культур при длительном применении удобрений и известкования в бессменных посевах и севообороте // Известия ТСХА. 2002. №2. С. 45-48

157. Свиридов А.К., Турусов В.И. Содержание гумуса в почве различных севооборотов // Земледелие. 2005. №6. С. 21

158. Северцев М.М. Методика энергетической оценки в сельском хозяйстве. Минск, 90 с.

159. Семыкин В.А. Уплотнение почвы ходовыми системами тракторов // Земледелие. 2002. №6. С. 17

160. Синицина Н.Е. Биологические ресурсы воспроизводства почвенного плодородия обыкновенных черноземов Саратовского Правобережья // Проблемы земледелия в Поволжье: Сб. науч. работ. Саратов: Саратовская СХА,1996. С. 89-99

161. Скроманис А. Плодородие почв и использование навоза. Рига: Авотс, 1989.-243 с.

162. Скуратов Н.С. Сохранение плодородия орошаемых чернозёмов в севооборотах // Мелиорация и водное хозяйство. 2002. - № 2. - С. 4648

163. Солодовников А.П., Чепрасов И.В. Изменение плодородия почв под влиянием многолетних трав и орошения // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 124-127

164. Сорокин М.А., Шамуратов А., Курочкин В.Е. Влияние многолетних культур на накопление корневых остатков в почве // Тр.Союз НИ-ХИ. Ташкент, 1977

165. Сухомлинова Н.Б. Деградация земель в Ростовской области // Земледелие. 2003. №6. С. 6

166. Суюндуков JI.T. Изменение агрофизических свойств обыкновенных черноземов Зауралья при орошении // Почвоведение. 1995. №7. С. 856-861

167. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. М.: Агропромиздат, 1991.-С. 12-16

168. Титова В.И., Варламова Л.Д. Использование осадков промышленно-бытовых сточных вод в почво-грунтах для зеленого строительства // Агрохимия. 2006. №2. С. 44-50

169. Тришина, Т.А., Ульянов В.Ф. Сельскохозяйственное использование ОСВ // Химизация сельского хозяйства. 1992. №1. С. 94-99

170. Трофимов И.А. Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения // Земледелие. 2002. №6. С. 2-3

171. Трофимов И.А. Использование пашни в Российской Федерации // Земледелие. 2005. №5. С. 2-4

172. Туктаров Б.И., Косолапов С.Н. Окультуривание засоленных и деградированных земель Заволжья. Саратов: СГАУ, 2002. С. 41-110

173. Тулупов П.Е., Тулупов А.П. Экологическая безопасность мест складирования отходов производства и потребления // Экология. 2004. №5. С. 393-397

174. Тян В.П., Денисов Е.П., Денисов К.Е. Применение осадков сточных вод в земледелии. Саратов: СГАУ, 2005. 148 с.

175. Тян В.П., Помогаева Т.В. Экологическая оценка качества кормов при использовании ОСВ // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 161-163

176. Улитин М.А. Многолетние бобовые травы на Северном Кавказе. Краснодар: Краснодарское кн. изд-во, 1966. 254 с.

177. Утилизация осадков сточных вод г.Пензы в лесных и декоративных питомниках: Рекомендации для опытно-производственной проверки / Сост.: Е.М. Романов. Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. 44 с.

178. Утнежев Х.М., Посыпанов Г.С. Люцерна и плодородие почвы // Земледелие. 1996. №3 С. 8

179. Фарниев А.Т., Сабанова А.А. Козлятник восточный и плодородие // Земледелие. 2004. №1. С. 13

180. Филатов Ф.И. Многолетние травы на Юго-Востоке. Саратов: Приволжское кн.изд-во, 1974. 87 с.

181. Фирсов А.И. Применение осадка сточных вод лесохимических предприятий в качестве удобрения // Водоснабжение и санитарная техника. 2003. №1. С. 30-32

182. Фирсова В.П., Красуцкий Ю.Г., Мещеряков П.В. и др. Гумус и почвообразование в агроэкосистемах. Екатеринбург: Наука, 1993.-151с.

183. Фмурин В.А. Многолетние травы в адаптивно-ландшафтной системе земледелия // Земледелие. 2003. №1. С. 19

184. Фридман К.Б. Утилизация осадков городских очистных сооружений // Водоснабжение и санитарная техника. 1999. №12. С. 30

185. Хакимов Ф.И., Корженцев А.С., Севастьянов С.М. Рекомендации по утилизации илов городских очистных сооружений. М.: Госкомэкологии РФ, 1999.-54 с.

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

187. Храмов И.Т. Воспроизводство почвенного плодородия // Агрохимический вестник. 2001. №6. С. 14-15

188. Чеботарев Н.Т. Осадки сточных вод на удобрение // Агрохимический вестник. 1999. №5. С. 39-40

189. Чекаев Н.П. Гумусное состояние чернозема выщелоченного при использовании осадков сточных вод // Актуальные проблемы земледелия. Сб. науч. работ, посвященный 90-летию кафедры земледелия Саратовского ГАУ. Саратов: СГАУ, 2005. С. 242-244

190. Черкасов Г.Н., Бабенко А.В., Сосов Н.А. Залужение эффективный способ использования эродированных земель // Земледелие. 2004. №6. С. 4-5

191. Чижова C.JI., Юмвихозе Э. Влияние осадков сточных вод на содержание тяжелых металлов в почве и растениях // Вторая открытая гор. науч. конф. молодых ученых. Пущино, 1997. С. 210-211

192. Чуб М.П., Медведев И.Ф., Потатурина Н.В. Современное состояние плодородия почв Саратовской области // Агрохимия. 2003. №4. С. 513

193. Шабаев А.И. Почвозащитное земледелие. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1985.-С. 5-75

194. Шевцова В.В., Володарская И.В. Трансформация гумуса дерново-подзолистых почв в опытах с длительным применением удобрений // Почвоведение. 1998. №7. С. 890-894

195. Шишов Л.Л., Дурманов Д.Н., Карманов И.И. Теоретические основы и пути регулирования плодородия почв. М.: Агропромиздат, 1991. -304 с.

196. Ягодин Б.А., Крылов Е.А. Обеспечение сельскохозяйственного производства микроэлементами // Агрохимический вестник. 2000. №12. С. 45

197. Baran S. Mozliwosci ograniczenia migracji metali cilzkich w warunkach rolniczego wykorzys Tania osadkow scilkowych // Ann. Univ. Marial Curil-Sklodowska. Sect. E. 1999. V. 54 P. 135-143

198. Basta N.T., Gradwohl R. Remediation of heavy metal contaminated soil using rock phosphate // Better Crops. 1998. V. 82. №4. P. 29-30

199. Bimbas D. Schadstoffe in Klarschlam und Kompost. Leben und Umwelt, 1985. V. 22. №6. P. 1280-1286

200. I.Epstein E., Tailor G.M., Cheny R.L. Effect of sewage sludge and sludge compost applied to soil on some soil physical and chemical properties // J. Environ. Qual. 1976. V. 5. P. 423-426

201. Flores L., Bias G., Hernandez G. et al. Distribution and sequential extraction of some heavy-metals from soils irrigated with waste-water from Mexico-City // Water, air and soil pollution. 1997. V. 98. P. 105-117

202. Gooke G.W. Long-ternn fertilizer experiments in England // Fnnal. Agronomigue. 1976. - V. 27. - № 5-6. - P. 503-516.

203. Haall I.E., Williams J.E. The use of sewage sludge on arable and grass- „ land // Utilization of sewage sludge on land Proceedings D. Reidel publishing company, 1984. P. 22-31.

204. Kochler H., Warrelmarn J., Frische T. In situ phytoremediation of TNT - contaminated soil // Acta biotechnol. 2002. V. 22. P. 67-80

205. Krebs R., Gupta S.K., Furrer G. Solubility and without leming of sludge-amended soil //J. Erviron. Qual. 1998. №1. P. 18-23

206. Levine M.B. Heavy metal concentration during ten years of sludge treatment to an old field community // J. Erviron. Quality. 1989. V. 18. P. 410-418

207. Management of local public works / International city management association Ed. S. Cristofano, W. Foster. Washington, 1986. 410 p.

208. Matthews P.J., Santori M., Spinosa L. L' utilizzazione inagricultura dei fraughi nei paesi della CEE. // Agricole Ital. 1982. №516. P. 289-304

209. Parker C.F., Sommers L.E. Mineralization of N in sewage sludge // J. Environ. Qual. 1983. V. 12. P. 150-156

210. PetruzzeIIi G., Lubrano L., Petronio B.M. et al. Soil sorption of heavy-metals as influenced by sewage sludge addition // J. environ. Sci. and health. 1994. V. 29. P. 31-50

211. Riffaldi R., Sartori F., Levi-Minzi R. Humic substances in sewage sludge // Environ. Pollut. 1982. V. 3. P. 139-146

212. Sadovnikova L, Otabbong E, Lakimenko O. et al. Dynamic transformations of sewage sludge and farmyard manure components // Agric. Eco-sys. Environ. 1996. V. 58. P. 127-132

213. Sadovnikova L, Otabbong E, Lakimenko O. et al. Sewage sludge: soil conditioner and nutrient source // Acta Agric. Scand. 1997. V.47. P.65-70

214. Tester C.F. Tall fescue growth in greenhouse, growth chamber, and field plots amended with sewage sludge compost and fertilizer // Soil Sci. 1989. V. 148. P. 452-458

215. Vajiala M., Lonescu-Sisetti V., Jinga I. Efectele utilizarii in agricultura a porcilor Lucrari sti. Agron. / Inst. Agron. "N. Balcescu". Bucurest, 1987.-P. 73-82

216. Veitiene R. Varis ir cinkas zemesukio augalu maisto medziagos // Ze-mes ukio mokslai. 1998. №2. P. 3-6

217. Оценка фитотоксичности осадков сточных вод г. Саратова

218. Вариант Всхожесть Длина зародышевого корешкак контролю мм % к контролю

219. Контроль (дистиллированная вода) 79 100 9,4 1001. ОСВ-1 81 102,5 8,9 94,61. ОСВ-2 86 108,9 9Д 96,8200

Информация о работе

Скачков, Николай Владимирович
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Эффективность использования осадков сточных вод под многолетние травы на черноземах южных в Поволжье - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы