Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСАДОК СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДА ВЕЛИКИЕ ЛУКИ КАК ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ НА ПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОСАДОК СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДА ВЕЛИКИЕ ЛУКИ КАК ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ НА ПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ"



На правах рукописи

ЛЕБЕДЕВ Дмитрий Леонидович

ОСАДОК СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДА ВЕЛИКИЕ ЛУКИ КАК ОРГАНИЧЕСКОЕ УДОБРЕНИЕ НА ПЕСЧАНЫХ ПОЧВАХ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Великие Луки

2003 ^ > ' ■

Работа выполнена в Великолукской государственной сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный агроном РСФСР Иванов ИЛ.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Защита диссертации состоится 11 декабря 2003 г. в 1^часов 00 минут на заседании диссертационного совета К 220.007.01 по присуждению учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук в Великолукской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 182100, г.Великие Луки Псковской области, пл. Ленина, д.1,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Великолукской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан ^ ноября 2003 г.

профессор, Барановский ИЛ,; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Корныщев Д.С.

Ведущая организация: ФГУ «Станция агрохимической службы

«Нелидовская»

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

ОБЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Эффективность земледелия любой страны в значительной мере определяется уровнем плодородия основного средства производства - почвы. В регионах, обладающих от природы почвами низкого плодородия, стабильное производство растениеводческой продукции во многом зависит от уровня применения удобрений (Н. А. Сапожников, МФ. Кор и ил о в. 1965; Б.А.Ягодин и др., 2002; В.11.Ефимов, И.Н.Донских, В.П.Царенко, 2002; И.А.Иванов, А.И.Иванов, В.Ф.Иванова, 2002). Несмотря на то, что Северо-Запад РФ относится к числу регионов с наиболее благоприятными условиями для применения большинства видов удобрений, реальные объемы их использования за последнее десятилетие сократились в 16 - 50 раз. Это уже привело не только к уменьшению продуктивности земледелия, но и к развитию скрытых деградационных процессов в пахотных почвах (А.И.Иванов, 2000).

При этом в регионе, как и во всей стране, продолжает накапливаться огромное количество отходов жизнедеятельности городов в виде осадков сточных вод (ОСВ). По оценкам ряда исследователей, их ежегодная выработка в РФ исчисляется в 2,7 - 3,5 млн. т сухого вещества (В.А.Касатиков,. 1996; А.В.Кирейчева, О.Б.Хохлова, 2002). При соблюдении ряда обязательных условий эти отходы техногенной среды могут с успехом утилизироваться путем применения в качестве удобрения, поскольку содержат 1 - 8 % азота и фосфора, 0,2 — 3 % калия, 1 - 27 % кальция и значительное количество микроэлементов. Тем не менее, в нашей стране целенаправленно используется не более 5-7 % объёма производимых ОСВ, тогда как в развитых странах Запада - до 90 % (Е.В.Курганова и др., 1999).

Важнейшими факторами, сдерживающими применение ОСВ на удобрение в РФ, являются значительная изменчивость их химического состава и удобрительной ценности, наличие в отдельных партиях избытка токсичных веществ в форме солей тяжёлых металлов, ароматических углеводородов и возбудителей ряда заболеваний. Кроме того, в большинстве регионов есть определенный недостаток информации о параметрах научно-обоснованного, высоко эффективного применения осадков городских сточных вод в конкретных почвенно-климатических условиях.

Цель н задачи исследования. Целью развёрнутого в 1992 году исследования было установление агроэкологической эффективности применения в качестве удобрения осадков сточных вод г.Великие Луки Псковской области на песчаных дерново-подзолистых почвах. В ходе достижения поставленной цели нами последовательно решался ряд научных задач:

!. определение удобрительной ценности осадков городских сточных вод и влияния их применения на агрофизические и агрохимические свойства дерново-подзолистых почв лёгкого гранулометрического состава;

2. выявление уровня воздействия применяемых осадков сточных вод на рост, развитие и продуктивность основных полевых культур;

3, установление зависимости между использованием, в. качестве удооре-иия осадков сточных вод и качеством основном п^^фм^астеняе-

ОЩД^Л 1|1/УД> Лщи! UW1, i 1 í ■ ^ -

•i•^•nofl ЛГГПЗХУГ*«*^

водства;

4. определение экономической эффективности осадков сточных вод, используемых на удобрение.

Научная новизна исследования заключаются в том, что в ней впервые в условиях Псковской и Тверской областей определены условия агроэкологичс-ски эффективного применения в качестве удобрения на песчаных дерново-подзолистых почвах осадков городских сточных вод. При этом обоснованы подбор полевых культур и дозы ОСВ, обеспечивающие как высокую окупаемость удобрения, так и экологическую безопасность почвы и сельскохозяйственной продукции.

Практическая значимость представленной научной работы состоит в разработке рекомендаций по применению осадков сточных вод под полевые культуры, реализация которых позволяет повысить их продуктивность в среднем по звену севооборота на 7-23 %, а на картофеле ■ на 265 % при сохранении и улучшении параметров плодородия лёгких дерново-подзолистых почв.

Защищаемые положения включают в себя параметры воздействия ОСВ на агрофизические и агрохимические свойства песчаной дерново-подзолистой почвы, урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в Великолукской ГСХА в 1994 и 1995 гг. и научно-практической конференции молодых ученых «Молодые ученые в научном обеспечении сельского хозяйства на современном этапе» в Санкт-Петербургском ГАУ в 2003 г.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 5 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, приложений я списка литературы из 221 наименования. Материал диссертации изложен на 106 страницах, включает 2 рисунка, 21 таблицу в тексте и 2 - в приложениях.

Основное содержание работы

1. ПРИМЕНЕНИЕ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ

На основе обобщения обширного литературного материала отечественного и иностранного происхождения в главе дан детальный анализ технологических условий производства и обработки осадков городских сточных вод, предопределяющих комплекс их свойств и удобрительную ценность. Рассмотрены основные направления утилизации ОСВ и показана обоснованность их использования на удобрение. Выявлены основные факторы и неблагоприятные свойства этих отходов, сдерживающие их применение в сельском хозяйстве.

Подробно проанализированы результаты исследований в направлении оптимизации доз ОСВ, изложены основные методические подходы по этому вопросу. Обобщён научный материал, раскрывающий характер и уровень воз-

действия этих удобрений на физико-химические и агрохимические свойства почвы, рост, развитие и продуктивность полевых культур. Особое внимание обращено на проблемы возможного загрязнения почв и продукции соединениями тяжелых металлов.

2. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Методической основой исследования, развёрнутого на кафедре агрохимии и почвоведения Великолукской ГСХА в 1992 году, служили стациионар-ный микрополевой опыт в звене полевого севооборота па опытном поле в учхозе «Удрайское» Великолукского района и полевой опыт с картофелем и овсом в КХ «Прогресс» Западнодвинского района Тверской области.

Объектами исследования служили песчаные дерново-слабоподзо-листые почвы слабой степени окульгуренносги, отдельные партии ОСВ очистных сооружений г.Великие Луки и базовые органические удобрения (навоз и торф), а так же полевые культуры и их продукция.

Агрохимические свойства почв опытов на момент их закладки в пределах пахотного слоя представлены в табл. 1.

Таблица I

Агрохимические показатели почвы пахотного горизонта _перед закладкой опытов_

Показатели, ед. изм. Полевой опыт Микрополевой опыт (1992 г)

1993 г 1994 г 1995 г

рнкс1 4,10 4,05 4,45 5,55

Нг, мг-экв/100 г 4,71 4,03 3,56 1,03

Обменные Са + MgJ

мг-экв/100 г 0,95 1,61 1,92 1,42

8, мг-экв/100г 1,24 1,75 1,92 1,51

21 30 35 59

Гумус, % 1,50 1,П 1,18 0,35

Подвижные соединения:

Р;0;, МГ/КГ 268 272 256 335

К:0, мг/кг 21 21 36 50

Си, мг/кг 0,8 0)4 0,8 0,5

Ъп, мг/кг 3,9 4,1 3,3 1,8

РЬ, мг/кг 0,2 0,2 0,1 0,5

мг/кг 0,9 0,9 0,7 0;6

С г"3, мг/кг 1,6 1,3 1,3 2,0

Сс), мг/кг 0,1 0,1 0,1 0,1

Важнейшими недостатками в исходных параметрах питательного режима дерново-слабоподзолистых песчаных слабоокультурснных почв полевого опыта являются повышенная кислотность на фоне исключительно низкой степени насыщенности основаниями и очень низкая обеспеченность подвижным калием. Почва же микрополевого опыта крайне бедна гумусом и слабо обеспечена

подвижным калием. Почвы обоих опытов отличались низким содержанием подвижных соединений тяжелых металлов,

Мшфополевой опыт закладывался в полиэтиленовых сосудах без дна размером I * 1 * 0,4 м в 4-х кратной повторности. В сосудах была искусственно сформирована верхняя часть профиля дерново-слабоподзолистой песчаной почвы: горизонты Апах - 0 - 20 см и А2В - 20 - 40 см. Опыт проведен в развёрнутом во времени полевом севообороте: 1) люпин жёлтый (кормовой) (1992 г), 2) рожь озимая (1993 г), 3) картофель (1994 г), 4) овёс (1995 г).

Изучаемые удобрения вносились дважды за ротацию в первом и третьем полях севооборота (в занятом пару и под картофель) в определённых схемой дозах (дозы ОСВ приведены в расчёте иа стандартную 60-% влажность): под люпин (рожь): под картофель:

1. Без удобрений, 1. Без удобрений

В результате среднегодовая обеспеченность единицы площади изучаемым видом удобрений составляла от 12,5 до 25 т/га при естественной влажности или от 5 до 10 т/га сухого вещества. Чистый ОСВ, и его смеси с другими удобрениями равномерно перемешивались во веем пахотном слос. По химическому составу ОСВ отдельных партий имели некоторые отличия. В среднем за годы исследований их основные параметры были следующими: влажность — 64 %, рНвса - 8,8 ед., в eit> сухом веществе содержалось 69 % золы и 31 % органического вешества, азота, фосфора и калия - 1,56, 2,90 и 0,52 % соответственно. По содержанию зольных веществ, азота и фосфора он превосходил навоз крупного рогатого скота в 3,3, 1,1 и 3,5 раза соответственно. По запасам органических веществ и калия, напротив, уступал последнему в 2,6 и 2,2 раза. По степени загрязнения тяжёлыми металлами используемые в опытах осадки можгут оцениваться как среднезагряз!! ё штые. Среднее содержание последних в его сухом веществе составляло: меди - 411, цинка - 1104, свинца - 40, никеля - 217, хрома - 276, кадмия -18, марганца - 1278 мг/кг. Ртуть и цианиды в составе ОСВ не обнаруживались. Все партии осадков сточных вод имели благополучные показатели санитарно-гигиенического состояния.

Посев зерновых культур и люпина проводился рядовым способом с междурядьями 15 см в завышенных на 30 % нормах. После полных всходов в сосудах оставляли 500 растений озимой ржи, 550 - овса, 130 - люпина. Картофель высаживался в 2 ряда выровненными по массе клубнями сорта Сулев (10 клубней на сосуд).

Уход состоял в поддержании посевов в чистом от сорняков состоянии и окучиваниях картофеля.

В полевом опыте выращивался картофель сорта Сулев по принятой в производстве технологии. Предшественником его была озимая рожь с урожайностью от 13 до 16 ц/га. Этот опыт завершался изучением последействия используемых удобрений на культуре овса.

2, ОСВ, 20 т/га З.ОСВ, 40 т/га

4. ОСВ, 40 т/га + торф, 40 т/га

5. OCB^OT/ra + NjoPÄ

2. ОСВ, 30 т/га

3. ОСВ,60 т/га

4. ОСВ, 60 т/га + торф, 60 т/га

5. ОСВ, 60 т/га + N.hiKmo

Все удобрения согласно схеме опыта (О; навоз, 40 т/га; ОСВ, 20 т/га; ОСВ, 40 т/га; ОСВ, 60 т/га; ОСВ 40 т/га + М>К), вносились однократно под весеннюю перепашку зяби. Картофель высаживался откалиброваннымн клубнями в конце второй декады мая с нормой посадки 45 тыс. клубней на 1 га. Учет урожая - сплошной весовой.

Размер делянок в опыте - 93 м2, размещение вариантов - систематическое, повторность - трёхкратная.

Программа наблюдений в обоих опытах включала фенологическую и метеорологическую часть, а так же контроль за состоянием почвы. Урожай учитывался сплошным весовым методом.

Анализы почвы, удобрений и растительной продукции выполнялись в двух- или трехкратной повторное™ с использованием типовых методик, принятых в настоящее время в агрохимической службе Северо-Запада РФ.

Статистическая обработка данных учёта урожая выполнена дисперсным методом по Б.А.Доспехову (1968).

3- ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА СВОЙСТВА СЛАБООКУЛЬТУРЕННЫХ ПЕСЧАНЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ

Все виды удобрений, вносимые в почву, взаимодействуют с ней, изменяя в разных направлениях агроэкологически наиболее важные свойства. По мнению некоторых учёных, из-за неблагоприятных агрофизических свойств слабо-окультуренных дерново-подзолистых почв, применение на них органических удобрений под пропашные культуры является практически обязательным агро-приёмом, без которого невозможна даже удовлетворительная продуктивность (И.А.Ивзнов, В.Ф.Иванова, 1993).

Вероятно, по причине относительно невысокой обеспеченности применяемых ОСВ органическим веществом, их действие на комплекс физических и водно-физических свойств изучаемой песчаной почин может быть охарактеризовано как весьма умеренное.

Достоверные изменения отмечались лишь в годы внесения осадков (в 1992 и 1994 гг.). Причем они были кратковременными - всего около одного месяца после внесения. Фактические уровни этих положительных изменений определялись величиной дозы ОСВ. Так снижение плотности почвы варьировало от 0,05 до 0,19 г/см3, увеличение влагоёмкости - от 1,0 до 4,9 %, общей пористости - от 1,8 до 4,8 %, Напротив, в варианте с совместным внесением ОСВ и торфа пониженная плотность почвы сохранялась до конца вегетационного периода. Уменьшение же в целом положительного действия ОСВ на физические свойства песчаной почвы к концу вегетации может быть объяснено быстрой минерализацией его органических соединений, тогда как устойчивость последних торфяного происхождения существенно выше. В их составе намного больше и доля гумусовых веществ.

Наблюдения за режимом полевой влажности в опытах показали очень слабую зависимость этого параметра от применения ОСВ. Так в периоды относительно стабильной влагообесиеченности отмечалась тенденция к повышению

влажности в удобренных ОСВ вариантах. При переходах от влажного к засушливому периоду зачастую наблюдалась противоположная зависимость.

К концу четвёртого года исследования сохранилась тенденция незначительного уменьшения плотности почвы (на 0,03 - 0,06 г/см1) и повышения вла-гоёмкости (на 0,6 - 1,3 %) в вариантах с внесением высоких доз ОСВ (25 т/га в год) и сочетающих такие же дозы ОСВ с торфом.

В отличие от физических и водно-физических свойств почвы, воздействие ОСВ на агрохимические параметры было более существенным (табл. 2).

Таблица 2

Влияние ОСВ на агрохимические свойства песчаных дерново-подзолистых почв (в числителе - в начале, в знаменателе - в конце опыта)

Обмен- Содер- Содержание под-

Нг, ные жание вижных соединений,

Варианты рНш мг- Са + М& гумуса. Мг/кт

опыта экв/100г мг-экв/100г % N1* Р=05 К:0

Микрополевой опыт

Контроль - О 5,55/5,82 1,01/0,93 1,40/1.52 0.36/0,37117/15 330/305 5>0/47

ОСВ, 20 + 30 т/га 5,70/6,50 0,98/0,33 1,48/3,02 0,35/0,40 13/16 375/395 48/45

ОСВ, 40 + 60 т/га 5,42/7,22 1,10/0,23 1,38/3,52 0,40/0,51 14/22 310/420 55/52

ОСВ, 40 + 60 т/га +

торф, 40 + 60 т/га 5,40/7,25 1,14/0,13 1,40/4,08 0,32/0,60 13/28 310/490 51/60

ОСВ, 40 + 60 т/га +

5,67/7,05 0,92/0,20 1,45/2,9710,32/0,40 11/23 350/455 45/54

НСРо, 0,39 0,14 0.27 0,09 4 46 10

Полевой опыт

Контроль - О Навоз, 40 т/га 4,22/4,25 4,15/433 4,08/3,90 4,08/3,94 1,49/1,4211,26/1,24 1,40/1,58 1,29/1,31 20/15 20/23 276/279 260/279 26/26 27/34

ОСВ, 20т/га 4,31/4,72 3,90/2,80 1,56/1,79 1,25/1,24 18/19 255/274 24/24

ОСВ, 40т/га 4,10/5,41 4,15/2,15 1,41/2,03 1,22/1,27 17/25 261/287 23/27

ОСВ, 60 т/га 4,25/5,80 4,01/1,86 1,56/2,88 1,30/1,33 21/28 262/310 26/30

ОСВ, 40 т/га+

Н^РмК« 4,18/5,33 4,35/2,38 1,44/1,91|1,22/1,28 18/22 275/296 28/36

НСР0} 0,50 0,67 0,23 0,14 5 28 11

* Минеральные соединения азота б начале мая

Большинство учёных признает, что, не добившись оптимизации агрохимических. свойств, практически невозможно рассчитывать на сколь либо стабильное земледелие (Д.Н.Прянишников, 1962; Н.А .Сапожников, М.Ф.Корнилов, 1977; Б.А.Никитин, 1986; И.А.Иванов, 1989).

Поскольку в исследованиях нами использовался реагентный ОСВ, отдельные партии которого имели рН,™ от 7.7 - 8,9 (в полевом опыте) и до 8,0 -11,2 (в микрололевом), их воздействие на кислотно-основные свойства малобуферных песчаных почв было весьма существенным.

Уже через 3-4 месяца после внесения ОСВ рНка повысился: в полевом опыте от дозы 20 т/га на 0,29, от дозы 40 т/га - на 1,11, от дозы 60 т/га - на 1,38 единицы. Это значит, что затраты этого удобрения на повышение рН сильнокислой песчаной почвы на 1 ед. составили 35 - 40 т/га. В микрополевом опыте, где исходный рНш почвы был значительно выше, и она была близкой к нейтральной, изменение в среднем по всем изучаемым дозам и сочетаниям составило 0,38 единицы. Затраты же удобрений на смещение рН на 1 ед. здесь оказались так же более высокими - около 50 — 55 т/га. Такая разница, вероятно, объясняется большей буферностью и емкостью поглощения последней почвы.

В обоих опытах под действием ОСВ к концу первого года отмечено снижение гидролитической кислотности на фоне увеличения суммы обменных оснований: в микрополевом опыте с 0,92 - 1,13 до 0,72 - 0,98 и с 1,38 - 1,48 до 1,48 - 1,57 мг-экв/100 г; в полевом - с 3,90 - 4,35 до 2,09 - 2,80 и с 1,41 - 1,56 до 1,57 - 1,75 мг-экв/100 г соответственно. Несмотря на сравнительно небольшие параметры изменения этих показателей в первый год, они имели важное значение в оптимизации кислотно-основного состояния изучаемых почв. За четыре года исследований в микрополевом опыте в удобренных ОСВ вариантах почвы достигли оптимальных параметров кислотно-основных свойств.

В среднем за время наблюдений в расчёте на 10 т/га ОСВ, внесённых в сильнокислую песчаную почву, изменение показателей составило: рН^о -(+0,27), Нг - (-0,48 мг-экв/100 г), Са +■ М£ - (+0,15 мг-экв/100 г). У почвы, имевшей исходный показатель рНКа 5,55, изменения в расчёте на 10 т/га ОСВ были меньшими для обменной и гидролитической кислотности - (+0,16 ед.) и (0,10 мг-экв/100 г), соответственно, и большим - для суммы обменных катионов кальция и магния (+0,24 мг-эка'ЮО г). Последнее отличие связано с большей обобщённостью использованного в микрополевом опыте ОСВ кальцием и магнием.

В отличие от ОСВ, навоз и торф практически не влияли на кислотность, а минеральные удобрения из-за своей физиологической кислотности ослабляли положительное действие первых.

Наблюдения за содержанием в почвах опытов гумуса показали, что в однолетних опытах с картофелем сколь-либо заметного изменения пи в одном из вариантов, включая контрольный и максимальную дозу ОСВ не происходило. Вероятно, это объясняется более высоким исходным его содержанием и относительно невысокими дозами удобрений. Напротив, в микрополевом опыте, где за четыре года было внесено значительное их количество (от 50 до 200 т в расчёте на 1 га), а исходное содержание гумуса было крайне низким, исследованиями установлено повышение его содержания, хотя и не во всех вариантах достоверное.

Выполненный нами по методике ВНИПТИОУ расчет баланса гумуса по-казал.что внесение ОСВ позволяет практически целиком компенсировать его минерализационные потери. Так по вариантам микрополевого опыта он варьировал от + 5 2 ц/га- в варианте ОСВ, 20 + 30 т/га до + 79 ц/га в варианте с совместным внесением ОСВ и торфа. Таким образом, приближённо можно считать, что коэффициент гумификации органического вещества ОСВ составлял в этом

- ю-

опыте около 0,23, то-есть был близок к таковому для навоза (А.Н.Небольсин н др., 1997).

Из-за относительно высокого содержания в ОСВ г.Великие Луки азота и, особенно, фосфора и микроэлементов их применение даже в пониженных дозах вызывало существенное улучшение параметров соответствующих питательных режимов песчаных почв опытов. Напротив, запасы подвижного калия почти не изменялись.

При внесении высоких доз ОСВ интенсивность баланса азота достигала 1086 %. Это сопровождалось достоверным увеличением содержания минерального (преимущественно, аммонийного) азота с 15 - 26 до 22 - 43 мг/кг, который интенсивно расходовался в течение вегетационного периода. По уровню воздействия на режим минерального азота ОСВ не уступал аналогичным дозам навоза. Его дополнение минеральными удобрениями способствовало относительно кратковременному увеличению содержания нитратных и аммонийных соединений. К началу июля это преимущество утрачивалось, вероятно, вследствие потребления культурами и поглощения микроорганизмами. Несмотря на достоверное влияние вносимых удобрений на содержание минерального азота в пахотном слое в течение вегетации, абсолютные параметры этого показателя в конце опыта оставались весьма невысокими (весной - до 28 мг/кг). Это, вероятно, объясняется повышенными потерями минеральных соединений элемента из пахотного слоя песчаных почв в осеннее-зимний период и неблагоприятными условиями для развития микроорганизмов в первой половине весны.

По причине исключительно высокой интенсивности баланса фосфора в изучаемых вариантах системы удобрения (от 310 до 1839 %), достоверные положительные изменения в содержании подвижных соединений этого элемента обнаруживались уже в первый год после внесения ОСВ. Несмотря на высокую исходную обеспеченность изучаемых почв подвижными фосфатами, их содержание в среднем по удобренным ОСВ вариантам увеличилось на 65 мг/кг в микрополевом и на 31 мг/кг — в полевом опыте. Таким образом, повышение содержания подвижного фосфора на 1 мг/кг потребовало внесения сверх выноса урожаями 7,6 кг/га данного элемента в составе удобрений (норматив для песчаных почв обычно не превышает 4-5 кг/га). Повышенные затраты могут быть следствием достаточно высокой подвижности органоф ос фатов ОСВ в песчаных почвах и исходной обогащен ности последней подвижным фосфором. Интенсивное увеличение его запасов особенно актуально для слабоокультуренных почв, на которых применение ОСВ может заменить фосфоритовая не.

При отрицательном балансе калия почти во всех вариантах, опытов можно было ожидать существенного снижения запасов его подвижных соединений. Фактически они остались близкими к исходному уровню, '¡то косвенно может свидетельствовать о положительном действии органических удобрений в направлении мобилизации необменкых соединений почвенного калия. Тенденция к накоплению подвижных соединений этого элемента в почве и улучшению условий питания культуры обнаруживалась лишь при сочетании применения ОСВ с калийными удобрениями.

В число важнейших проблем, ограничивающих использование ОСВ на

удобрение, входит их загрязнённость тяжёлыми металлами, значительная часть которых может находиться в составе растворимых соединений (Л.К.Садовникова, С.И.Решетнигсов, ДВЛадонин, 1993; Требования к качеству 1995; Д.С.Орлов, Л.К.Садовникова, 1996; В.З.Латыпова, С.Ю.Селивановская, 1999; А.В.Кирейчева, О.Б.Хохлова, 2002; Д.С.Орлов, Л.К.Садовникова, П.Н .Лозановская, 2002), Сама возможность и оправданность использования осадков сточных вод в значительной мере определяется не только уровнем загрязнения, но и степенью перехода тяжёлых металлов в неподвижные формы в процессе взаимодействия с почвой.

Проведенные по данным исследования расчеты показали, что наибольшее количество загрязнителей вносилось в почву в составе соединений цинка (до 38,5 кг/га), хрома (до 16,5 кг/га), меди (до 13,3 кг/га) и никеля (до 5,7 кг/га). Свинцом и кадмием осадок был загрязнён незначительно. Принимая во внимание значительное варьирование этих показателей в зависимости от доз ОСВ, было обнаружено, как правило, коррелирующее с ними повышение содержания подвижных соединений: по меди-с 0,5 - 0,7 до 1,0-2,1, цинку-с 1,7-4.0 до 4,4- 10,3, свинцу - с 0,2 - 0,6 до 0,2 - 1,2, никелю - с 0,5 - 0,9'до 0,3 -2,6, хрому - с 1,3-2,1 до 1,5 -5,1, кадмию-с 0,1 до 0,1 -0,4 мг/кг(табл. 3).

Таблица 3

Влияние ОСВ на содержание подвижных соединений тяжелых металлов в почве (мг/кг) (в числителе - в начале, в знаменателе - в конце опыта)

Варианты Медь Цинк Свинец Никель Хром Кад-

опыта мий

Микрополевой опыт

Контроль - О 0,4/0,5 1,9/2,1 0,5/0,3 0,7/0,3 2,0/2,2 0,1/0,1

ОСВ, 20 + 30 т/га 0,5/1,0 1,9/5,7 0,5/1,0 0,5/0,3 1,7/3,0 0,1/0,1

ОСВ, 40 + 60 т/га 0,5/1,7 1,8/8,1 0,6/0,9 0,6/0,6 2,0/5,0 0,1/0,2

ОСВ, 40+ 60 т/га +

торф, 40 + 60 т/га 0,6/2,1 1,7/10,3 0,5/1,2 0,6/0,6 2,1/3,3 0,1/0,3

ОСВ, 40 + 60 т/га +

КРК 0,5/1,8 1,7/8,4 0,5/1,0 0,6/0,5 2,1/5,1 0,1/0,4

Полевой опыт

Контроль - О 0,8/0,9 3,9/3,5 0,2/0,1 0,7/0,9 1,5/1,8 0,1/0,1

Навоз, 40 т/га 0,6/1,0 3,6/3,8 0,1/0,1 0,9/0,9 1,5/1,5 0,1/0,1

ОСВ, 20г/га 0,6/1,2 4,0/4,4 0,2/0,2 0,9/1,1 1,4/1,6 0,1/0,1

ОСВ, 4 От/га 0,9/1,5 3,8/5,0 0,2/0,3 0,8/1,5 1,3/1,7 0,1/0,1

ОСВ, 60 т/га 0,7/1,7 3,8/7,6 0,2/0,5 0,6/2,6 1,4/3,3 0 1/0 2

ОСВ, 40 т/га +

НэдР.мКад 0,7/1,0 3,6/4,9 0,2/0,6 0,9/1,4 1,4/2,0 0,1/0,1

ПДК 3 23 6 4 6 -

Установленные размеры увеличения концентрации тяжёлых металлов не могут быть отнесены к числу экологически опасных, поскольку не были превышены существующие нормативы ПДК. По они подтверждают обоснован-

ность и необходимость жесткой регламентации использования осадков городских сточных вод на удобрение в сочетании с агроэкологическим мониторингом.

В состав подвижных соединений песчаных дериово-подзолистых почв переходило в среднем 29 % меди, 50 % цинка, 60 % свинца, 40 % кадмия. Столь значительная подвижность соединений тяжёлых металлов в песчаных почвах, вероятно, объясняется их низкой буферной способностью и быстрой минерализацией органического вещества ОСВ в таких почвах. С учётом выноса изучаемых элементов урожаями и их инфильтрации за пределы пахотного слоя повышение содержания подвижных соединений тяжёлых металлов на 1 мг в килограмме песчаной почвы происходило вследствие внесения с удобрениями (в среднем): меди - 7,5, цинка ~ 6,0, свинца - 4,7, никеля - 7,5,хрома - 5,6, кадмия - 6,9 кг/га.

Поскольку в вариантах с высоким» дозами ОСВ концентрации ряда тяжёлых металлов (меди, хрома) приблизились к величине ПДК, можно считать, что такие дозы могут считаться предельными для реагентных осадков г. Великие Луки. Сравнивая эти дозы с максимальными допустимыми, рассчитанными на основании имеющихся методических указаний, можно отметить их совпадение по меди, цинку и кадмию. В то же время максимальные расчетные дозы по хрому многократно превышали фактически использованные. Однако реально именно этот элемент представил наибольшую угрозу для загрязнения почвы. Данное обстоятельство подтверждает опасения ученых о недостаточной объективности современной методики расчета максимальной разовой дозы ОСВ.

Исходя из полученной научной информации, среднегодовые дозы ОСВ на дериово-подзолистых слабоокультурекных песчаных почвах, с позиций их возможного загрязнения тяжелыми металлами, не могут превышать 25 т/га (15 т/га сухого вешества). Причём, речь идёт о первичном применении осадка. В последующем, вероятно, их необходимо будет уменьшать.

4.АГРОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ ОСАДКОВ СТОЧТШХ ВОД г .ВЕЛИКИЕ ЛУКИ

Песчаные дерново-подзолистые почвы относятся к числу наименее плодородных. На них большинство полевых культур на отдельных стадиях онтогенеза испытывает недостаток влаги на фоне весьма неблагоприятных параметров питательного режима (И.А.Иванов, В,П.Спасов, А,И.Иванов, 1997). По этой причине удобрения, способствующие оптимизации водно-физических и агрохимических свойств этих почв существенно улучшают условия роста и развития растений. Однако, конечный результат во многом зависит от биологических особенностей последних.

В микрополевом опыте лучше других культур чувствовал себя на песчаной почве однолетний кормовой люпин, который в условиях тёплого, умеренно засушливого 1992 года обеспечивал урожайность зелёной массы от 652 до 763 ц в пересчёте на 1 га (табл. 4).

Таблица 4

Влияние доз ОСВ на урожайность культур и продуктивность звена полевого севооборота в микрополевом опыте

Люпин Рожь Картофель Овёс Звено се-

кормовой озимая вооборота*

Варианты опыта А ЭГ Й и * К ь >. «а % к контролю к Я* ¥ « 8. Е >> % к контролю_ ж с * $ а. = % к контролю я в. = % к коктро-_лю = - 2 ш с: % к контролю

¡Контроль-0 6750 100 507 100 295 100 169 100 193,1 100

ОСВ, 20+ 30 т/га 6758 100 529 104 705 239 173 102 205,9 107

ОСВ, 40 + 60 т/га ОСВ, 40 + 60 т/га + 7629 ИЗ 552 109 1070 363 179 106 233,6 121

торф, 40 + 60 т/га 7103 105 551 109 1561 529 176 ¡104 236,1 122

¡ОСВ, 40 + 60 т/га +

¡ЫРК 6520 97 539 106 1273 432 190 112 218,3 113

! НСРо; 55,9 6,6 50,9 5,0 ! 18,0

* Без побочной продукции

Эффективность внесённого непосредственно под люпин ОСВ была низкой, а достоверная прибавка урожая получена лишь при дозе 40 т/га. Дополнение ОСВ полным минеральным удобрением (ЫздРьоКею) привело даже к снижению урожайности на 3 %, что, вероятно, объясняется торможением процесса биологической азотфиксации.

Высокий уровень продуктивности в близких к среднемноголел зим метеорологических условиях 1993 годэ обеспечивала и озимая рожь (более 50 ц в расчёте на I га). Вероятно, сказалось положительное действие пожнивно-корневых остатков люпина. Но и на этой культуре последействие осадка сточных вод было невысоким (прибавки урожая от 4 до 9 %).

В отличие от двух первых культур, картофель на неудобренном фоне давал крайне низкий урожай около 30 ц'га, по сути, возвращая лишь семена. Это явилось следствием и неблагоприятных почвенных условий, и засушливости вегетационного периода 1994 года. Но реакция на внесение ОСВ даже в условиях засухи оказалась очень высокой. Уже при дозе 30 т/га обеспечивалось повышение урожая в 2,4 раза, а при дозе 60 т/га — в 3,6 раза. Ещё лучший результат давало сочетание ОСВ с минеральными удобрениями п торфом. Тем не менее, и эта культура потенциал питательных веществ удобрений не использовала полностью, ибо даже максимальная урожайность картофеля достигла только 156 ц/га. Вероятно, это объясняется неудовлетворительной обеспеченностью растений влагой.

Последействие ОСВ на культуре овса проявлялось даже несколько меньше, чем на озимой ржи. Да и урожайность овса была втрое ниже, в сравнении с

рожыо. Это тоже в значительной мере связано с жаркой сухой погодой вегетационного периода 1995 года,

В результате, усредненно, по звену севооборота прибавки урожая от средних и высоких доз ОСВ, а также сочетания их с торфом и минеральными удобрениями изменялись от 7 до 22 %, Лучший результат получен в варианте с внесением в два приёма (через год) 100 т/га ОСВ. Дополнение ОСВ торфом практически не повысило продуктивности севооборота, а минеральными удобрениями - даже понизило, главным образом за счёт уменьшения урожайности кормового люпина. В расчёте на 1 тонну органического удобрения было получено:^ варианте ОСВ, 20 + 30 т/га - 25,6, в варианте ОСВ, 40 + 60 т/га - 40,5, в варианте ОСВ, 40 + 60 т/га + торф - 20,3, в варианте ОСВ, 40 + 60 т/га * №К -15,0 зерновых единиц.

Аналогично действовали изучаемые удобрения и на урожайность побочной продукции.

Полевой опыт с культурой хартофеля и овса (на последнем изучалось последействие) проводился нами в 1993 - 1995 гг. Хотя эти годы характеризовались удовлетворительными метеоусловиями, в силу исключительной неблагоприятности свойств почвы урожайность клубней в контрольном варианте составила только 48 ц/га (табл, 5).

Таблина 5

Действие и последействие навоза и ОСВ па культуре картофеля и овса в полевом опыте

Варианты опыта Картофель Овес

Урожайность Прибавка Урожайность Прибавка

клубней, ц/га урожая зерна, ц/га Урожая

ц/га % ц/га %

Контроль - О 47,5 - - 8,2 - -

Навоз, 40 т/га 126,2 78,7 166 12,2 4,0 49

ОСВ, 20т/га 107,6 60,1 127 10,7 2,5 30

ОСВ, 40т/га 143,4 95,9 202 12,9 4,7 57

ОСВ, 60 т/га 173,6 126,1 265 13,9 5,7 70

ОСВ, 40 т/га +

НиРзоК» 153,2 105,7 223 13,5 5,3 65

НСРоз 17,5 17,5 1,6 1,6

Как и в микрополевом опыте, действие ОСВ на урожайность картофеля было весьма значительным, причём, и устойчивым но годам. Уже при малой дозе (20 т/га) обеспечивалось более чем удвоение урожая, а при дозе 40 т/га -утроение. Повышение дозы ОСВ до 60 т/га приводило к дальнейшему, практически пропорциональному, увеличению урожайности, Дополнение же осадка минеральными удобрениями обеспечивало незначительный рост урожайности.

Вероятно, по причине невысокого качества использованного в опыте на-

воза, эффективность последнего оказалась ниже, в сравнении с равными дозами ОСВ.

И все же, даже на фоне высоких доз удобрений урожайность картофеля на песчаной дерново-подзолистой почве продолжала оставаться невысокой -чаще менее 200 ц/'га. По-видимому, это связано с комплексом причин, в частности с неустойчивостью водного режима и низкой микробиологической активностью песчаных почв, сформированных на силыюкислых песчаных отложениях.

В среднем за три года исследований в расчёте на I тону удобрений получено клубней: в варианте Навоз, 40 т/га - 197 кг, в варианте ОСВ,20 т/га - 301, в варианте ОСВ, 40 т/га - 240, в варианте ОСВ 60 т/га - 210 кг, в варианте ОСВ, 40 т/га + Ку)РзоК-9й - 264. Таким образом, с позиции агрономической эффективности любая из изучавшихся доз ОСВ может быть признана оправданной. Выбор же оптимального варианта требует экологический экспертизы (учета действия ОСВ на почву и качество клубней) и экономических расчётов.

Изучение последействия ОСВ на овсе в этом опыте выявило следующие закономерности. Урожайность зерна здесь, в сравнении с микрополевым опытом, была ещё ниже из-за исключительно неблагоприятных агрохимических свойств почвы. Но прибавки урожайности в удобренных вариантах оказались значительно большими (от 30 до 70 %).

Таким образом, удобрительные качества ОСВ можно оценить как удовлетворительные, а при определенных условиях, и высокие. На песчаных дерново-подзолистых почвах это удобрение наиболее эффективно на картофеле, а в последействии оно обеспечивает стабильные прибавки урожайности зерновых культур. ОСВ не эффективен для возделываемого в занятом пару люпина. Фактический уровень эффективности ОСВ зависит от ряда сопутствующих условий. Факторами, снижающими её, являются более благоприятные кислотные свойства почвы высокое содержание подвижных фосфатов, неудовлетворительные погодные условия и возделывание азотфиксирующих культур.

5. ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД г.ВЕЛИКИЕ ЛУКИ НА КАЧЕСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Многочисленными исследованиями доказано, что применением удобрения на слабоокультуренных песчаных почвах почвах можно существенно повысить содержание белка, различных Сахаров, витаминов и необходимых человеку и животным минеральных соединений (Н.С.Аедсжшз, 1972; Т.И.Ивгнова и др., 1972; В.Д.Панников, В.Г.Минеев, 1977). Осадки сточных вод, эффективно применяемые под полевые культуры, не являются исключением из этого правила.

Выполненные в наших исследованиях химические анализы на содержание сырого протеина, крахмала, клетчатки, зольных элементов и нитратов не выявили в большинстве случаев существенного действия ОСВ на эти качественные показатели продукции.

В числе значимых изменений может быть признано весьма закономерное повышение содержания сырого протеина в клубнях картофеля в условиях полевого опыта (с 1,4 до 1,6 - 2,0 %) при параллельном снижении крахмалнстости (с 12,2 до П,2 - 11,6 %), Первое объясняется принципиальным улучшением азотного питания картофеля. Дополнительное образование белковых вешеств связанно с определённым расходом углеводов (Н.С.Авдонин,1972; Ю.С.Авдеев, 1991). Следует признать, что в условиях микроволевого опыта такой закономерности не прослеживалось, что мы связываем со значительной ролью посевов высокоурожайного люпина, обеспечивших улучшение азотного состояния почвы в контрольном варианте.

Главным итогом данного направления исследований можно считать тот факт, что применение ОСВ в среднегодовых дозах до 25 т/га не ведёт к негативным последствиям для питательной и кормовой ценности растительной продукции. Даже на таком показателе, как содержание нитратов, использование ОСВ существенно не отразилось. Можно предположить, что в данном случае высокие дозы азота компенсируются параллельным внесением других макро- а микроэлементов, вследствие чего усиление метаболизма сдерживает избыточное накопление нитратов.

Основным ограничителем в использовании ОСВ в качестве полиэлементного удобрения является его загрязненность тяжёлыми металлами. Хотя многие из последних принадлежат к незаменимым микроэлементам, высокие их концентрации в почве и растительной продукции несут реальную экологическую угрозу.

Среди анализируемых видов сельскохозяйственной продукции наиболее высоким содержанием тяжёлых металлов характеризовалась зелёная масса однолетнего люпина. Даже в контрольном варианте содержание в ней хрома и кадмия было близким МДУ или даже несколько превышало его. При внесении же 40 т/га ОСВ допустимые уровни этих металлов, а также цинка были превышены от 1,6 до 2,7 раза. Поэтому применение загрязненного тяжелыми металлами ОСВ под сельскохозяйственные культур, дающие лнстостебельную продукцию, возможно только е пониженных дозах (20 - 30 т/га).

В отличие от люпина, на картофеле не прослеживалось даже ощутимой зависимости между содержанием тяжёлых металлов в клубнях и дозами осадка. В связи с этим, поле данной культуры может считаться одним из лучших для использования ОСВ на удобрение, если тому не препятствуют санитарно-гигиенические условия.

Основная и побочная продукция зерновых культур, возделываемых в наших опытах по последействию ОСВ, как правило во всех вариантах, соответствовала требованиям нормативов ПДК. Исключение составлял овёс, выращиваемый после картофеля в полевом опыте. Здесь концентрация никеля в зерне была весьма высокой и в контрольном варианте (2,1 мг/кг). Поэтому, даже не при столь значительных абсолютных показателях накопления никеля, его МДУ в варианте последействия 60 т/га ОСВ был превышен на 0,4 мг/кг, В микрополевом опыте аналогичная концентрация никеля регистрировалась в соломе овса.

Полученные данные показывают, что при высоких дозах ОСВ более вероятно превышение допустимых уровней содержания тяжёлых металлов в растительной продукции. При этом их предельные концентрации в почве могут быть и не достигнуты. Основными загрязнителями продукции в составе изучаемого ОСВ г. Великие Луки выступали цинк и никель, реже - хром и кадмий.

Разные сельскохозяйственные культуры характеризуются различной способностью к потреблению тяжёлых металлов, что следует обязательно учитывать при использовании ОСВ на удобрение. Согласно полученным данным, среднезагрязненкый тяжёлыми металлами ОСВ г. Великие Луки целесообразнее вносить под картофель в дозах 30 — 40 т/га, размещая после картофеля зерновые культуры.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД г.ВЕЛИКИЕ ЛУКИ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ

Применение удобрения - одна из основ технического прогресса в сельском хозяйстве. По данным М.Н.Баранова (1982), прн правильном применении 1 тонна действующего вещества удобрений сберегает 211 человеко - часов ручного труда. К сожалению, в настоящее время цены на заводские удобрения многократно возросли и их применение стало окупаться лишь продукцией немногих сельскохозяйственных культур (И.А.Иванов, А.И.Иванов, В.Ф.Иванова, 2002).

Весьма немаловажным фактором, создающим предпосылки для эффективного применения ОСВ на удобрение в настоящее время, является их бесплатный отпуск потребителю, а в некоторых случаях и доставка до объектов внесения. К тому же при более объективной оценке экономической эффективности этого удобрения нельзя упускать из вида и его положительное действие на почвенное плодородие.

Тем не менее, даже пренебрегая этим, использование ОСВ в качестве удобрительного материала не только экономически оправдано, но и высоко рентабельно (уровень рентабельности его применения находится в пределах 83 - 515 %). Затраты по утилизации ОСВ через его внесение на пашне под различные культуры окупались прн всех изученных дозах и сочетаниях, хотя совместное использование осадка с торфом и минеральными удобрениями понижало рентабельность на 29 - 64 % .

И все же, расчёт показывает, что большая часть экономического успеха связана не только с дешевизной удобрения, но и высокой рыночной стоимостью клубней картофеля. На зерновых культурах даже при отнесении затрат на них в размере только 20 % общих расходов на удобрения, последние не всегда окупались. Это, тем более, характерно для кормовой массы однолетнего люпина, слабо реагировавшего на внесение ОСВ и даже снижавшего урожай при сочетании последнего с минеральными удобрениями. Таким образом, по экономическим соображениям, применение 20 - 60 т/га ОСВ г. Великие Луки в качестве удобрения в полевых севооборотах с однолетними травами, зерновыми культурами и картофелем высокоэффективно, А ограничителем данного меро-

приятия следует рассматривать лишь возникающие при этом экологические проблемы.

ВЫВОДЫ

1. Осадок сточных вод г. Великие Луки принадлежит к обогащенным азотом (1,56 %) и фосфором (2,90 %), среднезагрязнённым тяжёлыми металлами промышленно-бытовым отходам. Основными загрязнителями в нём выступают медь (411), марганец (1278) и цинк (1104 мг/кг). Учитывая, что проводимая станцией биологической очистки обработка обеспечивает благополучие ОСВ по санитарно-гигиеническим показателям, не исключается его нормированное использование в качестве удобрения.

2. Внесение ОСВ в песчаную дерново-подзолистую почву в дозах от 20 до 60 т/га сопровождается непродолжительным (около одного месяца) улучшением физических и водно-физических свойств (снижением плотности на 0,05-0,19 г/см3, увеличением пористости на 1,8-4,8 % и влагоёмкости - на 3,0 - 4,9 %). При двукратном за 4 года внесении повышенных доз ОСВ (особенно в сочетании с торфом) указанные позитивные изменения приобретают характер устойчивой тенденции.

3. Применение обогащенного известью реагентного ОСВ существенно улучшает кислотно-основное состояние почвы, В условиях полевых опытов в расчёте на 10 т/га внесённого ОСВ происходили повышение pH^ci - У сильнокислой почвы на 0,27, у слабокислой - на 0,16 единицы; снижение гидролитической кислотности - на 0, 48 и 0,10 мг-экв/100 г; увеличение содержания обменных катионов кальция и магния - на 0,15 и 0,24 мг-экв/100 г соответственно,

4. Органическое вещество осадка сточных вод благоприятно влияет на гумусное состояние почвы. Внесение высоких доз ОСВ (100 т/га за 4 года) приводило к достоверному повышению исходного низкого содержания гумуса (на 0,11 %). При сочетании ОСВ с такой же дозой торфа гумусированность почвы повышалась на 0,28 %.

5. Системы удобрения на основе осадков сточных вод обеспечивают высокую интенсивность баланса азота и фосфора при дефиците калия. Это способствует некоторому улучшению азотного состояния почвы (повышению содержания минеральных соединений азота на 3 - 15 мг/кг) и значительному (до 180 мг/кг) увеличению запасов подвижных фосфатов. Хотя в опытах на песчаных почвах и не установлено достоверного снижения содержания подвижного калия, тем не менее, острый дефицит баланса этот элемента (до 84 % от выноса) указывает на необходимость дополнения ОСВ кшшйными удобрениями.

6. Внесение в почву загрязнённого тяжёлыми металлами осадка сточных вод сопровождается накоплением в последней их подвижных соединений, коррелирующим по концентрации с дозами осадка. В исследованной песчаной почве повышение содержания подвижных тяжёлых металлов на 1 мг/кг происходило в результате внесения с удобрениями: меди - 7,5, цинка - 6,0, свинца - 4,7, никеля - 7,5, хрома - 5,6 и кадмия - 6,9 кг/га. При среднегодовой дозе ОСВ в 25 т/га концентрации меди и хрома приближались к ПДК.

в 25 т/га концентрации меди и хрома приближались к ПДК.

7. Агрономическая эффективность осадка сточных вод удовлетворительная. Более высокие и стабильные прибавки урожая (до 265 %) он обеспечивал на культуре картофеля при дозах 40 - 60 т/га, В последействии умеренная отдача регистрировалась на культуре озимой ржи (прибавки урожайности от 2 до 11 %), В тоже время для выращиваемого в занятом пару кормового люпина его использование было неэффективным. На культуре картофеля в равных дозах с навозом ОСВ был несколько эффективнее последнего.

8. Внесение осадка сточных вод, как правило, не вызывало существенного изменения питательной и кормовой ценности растительной продукции. Лишь в условиях полевого опыта с картофелем зарегистрировано повышение содержания в клубнях сырого протеина на 0,2 - 0,6 % при снижении содержания крахмала на 0,6 - 1 %.

9. Накопление в растительной продукции тяжёлых металлов связано с её видом и дозами осадков сточных вод. Наиболее устойчивой в этом отношении культурой (среди изученных) был картофель. Зерно озимой ржи и овса, выращиваемого по последействию ОСВ, также, как правило, соответствовало требованиям по содержанию тяжёлых металлов. Опасное (превышающее МДУ) накопление цинка, хрома и кадмия установлено в зелёной массе кормового люпина при дозе в 40 т/га: цинк - 82,5, хром - 1,3, кадмий - 0,7 мг на 1 кг сухого вещества.

10. Экономическая эффективность применения осадка сточных вод близка к таковой у навоза. Уровень рентабельности доз ОСВ от 20 до 60 т/га в звеньях полевого севооборота составлял 83 - 515 %, достигая максимума на культуре картофеля. Дополнение осадка торфом и минеральными удобрениями снижало рентабельность на 29 - 64 % (абсолютных). Однако такое дополнение может быть оправданным с целью «разбавления» присутствующих в ОСВ токсикантов и для создания бездефицитного баланса калия.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целью покрытия дефицита органических и минеральных удобрений и улучшения экологической обстановки в г. Великие Луки и вокруг него целесообразно использовать современный реагентный осадок сточных вод канализационной системы города в качестве удобрения в дозах 20 - 40 т/га,'внося его не чаще одного раза в ротацию севооборота. Лучшее место внесения - поле картофеля с последующим размещением после пего зерновых культур.

2. В связи с дороговизной фосфоритной муки, в процессе фосфорито-вания бедных гумусом и подвижными фосфатами песчаных дерново-подзолистых почв может быть использован обогащенный фосфором ОСВ г. Великие Луки в указанных выше дозах.

СГ1ИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Осадок сточных вод как органическое удобрение на песчаных почвах // Наука и передовой опыт в сельскохозяйственное производство и учебный процесс / Тез. докл. 31 межвузов, науч.-пракг, конф. Великие Луки, 1994. - С 16 -18. (всоавт.),

2. О возможности использования осадка городских сточных вод в качестве органического удобрения // Агрохимия. - 1996. - № 3. - С. 85 - 91. (всоавт.)

3. Утилизация осадка сточных вол. Псков, ЦНТИ, 1996. - № 92. - 4 с. (в соавт.).

4. Использование осадка сточных вод в качестве органического удобрения. Псков, ЦНТИ, 1996. - № 93. - 3 с. (в соавт.).

5. Агроэ ко логическая эффективность применения осадков сточных вод в качестве удобрения на легких дерново-подзолистых почвах // Сб. науч. тр. Проблемы экологической устойчивости жизни на земле. Великие Луки, 2003. -С. 210-214.

Лицензия ЛР X« 040831 Подписано к печати 04.10.03 г. Формат 60x90/16 Усл.печ.л. 1,2 Тираж ЮОэкз. Заказ 309

Редакциончо-издательский отдел ВГСХА 182100. г. Великие Луки, пл. Ленина, !