Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ УГЛЕОТХОДОВ НА ПЛОДОРОДИЕДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ УГЛЕОТХОДОВ НА ПЛОДОРОДИЕДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

,л7/ ~Л/5 *-//-> Н правах рукописи

УДК 631.452 + 622.004.82

ГОРОХОВА Наталья Геннадьевна

ВЛИЯНИЕ УГЛЕОТХОДОВ НА ПЛОДОРОДИЕ

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

КУЛЬТУР

(Специальность 06.01.03 — почвоведение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1983

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь), г. Пермь.

Научный руководитель — академик ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н. П. Панов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук И. И. Карманов; кандидат биологических наук О. Д. Сидоренко.

Ведущее учреждение — Пермский сельскохозяйственный институт.

Защита диссертации состоится « .'г. » ' 198Уг.

в «... » час. на заседании Специализированного совета К 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

Сектор защиты диссертаций ТСХА.

Автореферат разослан «

Ученый секретарь Специализированного совета-кандидат сельскохозяйственных

наук, доцент #7/^ . ^ А. Гончарова

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КБСЯЫ , Актуальность тему. В постановлениях Мвйсхого(1$82) и Ноябрьс-хого (1982) Пленумов ЦК КПСС, в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1881-1965 гг И на период до 199р рода" особо отмечеётся - в возможно более короткие сроки надежно обеспечить веселение страны продуктами питания. Среди различных способов реализации планов повышения эффективности сельского хозяйства главный - интенсификация производства, в частности,повы-шение урожайности сельскохозяйственных культур. Это предполагает эффективное использование всех видов удобрений, внедрение научно обоснованной системы земледелия. Среди возможных местных удобрений для Пермской области рассматривается отходы добычи угля в Кизе л опекой угольном бассейне - углистые породы, использование которых .'способствует решении другой важной народохозяйстзенкой задачи - наиболее полному использованию материальных ресурсов, создание безотходных технологий, обеспечении охраны природной среды в угольной промышленности.

Исследования по влияние удобрений из углистых пород на плодородие почв крейне ограничены, этот вопрос совершенно не разработан для условий Персской области. Поэтому результаты исследований позволят выявить характер воздействия углистых пород на агрофизические и агрохимические свойства почв, разработать рекомен"ации по применении углеотходов в качестве удобрений. : ; .:

Цель и задачи исследований: I.Исследовать влияние углеотходов на агрофизические и агрохимические свойства дерново-подзолистых почв, 2. Определить влияние углеотходов на изменение группового и фракционного состава гумуса дерново-подзолистых.почв„3. Изучить характер воздействия углеотходов на микребиологическуп активность дерново-подзолистых почв,Л. Исследовать влияние углистых пород на сорбцион-ные свойства дерново-подзолистых почв, 5. Изучить влияние углеотхо-

Р" "ЦЬН ТРАЛЬНАЯ "•*" I „НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА } Моск. еадьскохоз. «кад«мми им. К. А - ««"««и

и±а1М.38лУ

дов на урожаи сельскохозяйственных культур и определить их экономи-ческуе эффективность.

Научная новизна работы. Изучение влияния углистых пород Кизелов-ского угольного бсосейна на плодородие дерново-подзолистых почв и урожая сельскохозяйственных культур ранее никем не проводилось. Впервые стот вопрос решался комплексно в данной работе, в результа- -те чего установлено: I. Влияние углистых пород на величину удельной поверхности дерново-илдзолистых почв и другие агрофизические пока» з отел и. 2. Изменения в групповом и фракционном составе гумуса дерново-подзолистых почв* 3, изменения в содержании и качественном составе микрофлоры под действием углеотходов. 4. Выявлены наиболее рациональные дозы и способы применения углеотходов в качестве удоб-

- 1 - IN

рений под различные сельскохозяйственные культуры. -

Практическая ценность работы» Полученные данные по влиянии углеотходов на плодородие почв и урожай позволяют рассматривать их как ценное местное удобрение или компонент органо-минеральных конпостов, что дает возможность вироко применять,'их на полях Пермской области и областей со сходными природно-климатическими и почвенными у слови- У яии. .-. •_-• у улч'у У •",•/••*/ ,л';.у"..-\ ',;''•: .-'.•

Апробация. Материалы диссертации докладывались Иа Всесоюзной у, научно-технической конференции; молодых ученых СЛсберцы, 1981, I98Z), на ежегодной научной конференций ТСХА(Москва,$582), на Пермской,' областной научно-технической конференции "Химия и химическая Промышленность Западного Урала в ревении Продовольственной программы" С Пермь. 1983).

Реализация результатов исследования. Выводы и, рекомендации • внедрены в совхозе "Талицкий" Очерсхого района Пермской области на плошади 120 га, в результате чего, получен фактический экономический эффект ив сумму 4000 рублей (1982),

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 5 работе г

Объем реботы. Диссертация изложена на 183 страницах иаяинопис-ного текста, содержит 42 полноформатных таблицы, 10 рисунков, 3 приложения и состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций, списка литературы, включающего 12? источников, из них 12 иностранных авторов.

ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Ксследования1 влияния углистых пород на -плодородие почв и урожай сельскохозяйственных культур проводисись на дерново-подзолистих тяжелосуглрикстых и средне суглинистых почвах типичных для Эападно-ч го Предуралья. Долевые и производственные'опыты были заложены в

1879-1980 годах на опытном поле Пермской .государственной сельскохо-" зяйственной опытной станции и в совхозе "Талицкий" Очерского райо-

• на Пермской области. "

Почвы опытных участков, на"фоне определенной пестроты почвенного .. покрова имели следувщие" средние похвэвтели:рНл££- л,9-5,5, содержание подвижных форм азота - 2~в кг/100 г почвы; фосфора - 10-30 от на 100 г почвы; калия'- 7-18/100 г почвЫ; гумуса - Х-%, причем почвы в совхозе Талицкий* акеди белее низкие пока! .тели. Таки»- обре-901», почвы'опытных полей нуакавтея в повышений их плодородия, главный образом за счет внесения органических удобрений.

По разнообразным физико-химическим свойствам и составу для ис-.следоватгй были выбраны углистые породы шахты Иумихинскоя ПО "Кй-> зелуголъ" ео средним содержанием углероде -15^, ,серы 9£, из дельней' ные до фракции 5 ни, с высоким'содержанием кремнезема (7 0,7#) и

* глинозема (11,9Н)» Содержание гумусовых веществ достигает 5, 7%,общего азота 0,12#, содержание подвижных форм фосфора и халия незна-

и'

чигельно. но совокупность отих показателей с наличием органического вещества и разнообразных микроэлементов Сбор,марганец,медь.нинк и V др'.)в составе породы'позволяет характеризовать её как органомине-ральное удобрение. ,; _ : \ "; 1 :'•''•

На опытном поле Пермской ГОСХС был заложен полевой опыт по схеме: 1-Без удобрений, 2-0.75 т/га углистых пород, 3-1,50 т/га углистых пород, А 3,00 т/га углистых пород. Оыг заложен по сериям: без . минеральных удобрений,лбОлбОлО и Л120Р120К12С по фону'извести'.й-' без неё. Опыт проводился в звене зерно-кормового севооборота: зоня-г той пар (вико-СБсяная смесь), озимая рожь,: яровая пшенина':'о падсе-вом клевера. ' [" •'•■■.'.•¿'•'.'•"•'•'.•'•••' '•;'?' "•-•'•¡'/••>Г

Второй полевой опыт проводился по схеье: 1-л120л120л120 лФ°нл» 2>&он+0,75 т/га углистых пород.л''З-Фон+1,50 т/га .углистых пород, 4-£он+3,00 т/га углистых пород, 5-Фон+б,00 т/га углистых пород. Опыт проводияся о многолетники травами. Повторность в опытах 4-х кратная, площадь делянок 80 мс, агротехнические мероприятия соответствовали . общепринятым для Пермской области.

Производственный опыт в совхозе. "Талицкий" заложен по двум вариантам - без углистых пород и с внесением 2 т/га углистых пород. Площааь делянки 10 га. Соотношение опытных и контрольных делянок 2:ЗДультура выбиралась в соответствии с планом посевн: х площадей совхоза. . .

Для выявления влияния углистых пород на свойства изучаемых почв были отобраны емеванные почвенные образцы с пахотного и подпахотного горизонта с каждой делянки двух несмежных повторностей, в которых определяли механический, микроагрегатный и агрегатный состав, плотность почвы, плотность твердой фазы почвы, пористость аэрации, удельную поверхность, содержание общего азота, подвижных форм фосфора и калия, серу, рНКОц гидролитичесхуп и обменную кислотность.

сумму обменных оснований, гумус, групповой и фракционный состав гу-'Муса. Ь этих же образцах проводили учет различных групп микроорганизмов, выявляемых на мясо-пептонном агаре СМПА), на ИНА + сусло-агаре, на сусло-агаре, на крехмало-аммиачном агаре (КАА) и среде Им-шенецкого. .

! В лабораторных условиях проводили модельные опьпы по изучении влияния различных доз углистых пород на процессы разложения и минерализации растительных остатков, динамику и интенсивность жизнедеятельности различных групп микроорганизмов у. на состав обраэувщихся гумусовых веществ, а также опыт по игученип сорбционннх свойств углистых пород.

Модельные опыты, а также все микробиологические исследования проводились на кафедре почвоведения ТСХА лод руководством к.с.-х.н. доцента Гончаровой Н.А.

'••атеистическая обработка полученных денных проведена с использованием дисперсионного анализа на 5®М "Минск-32и по прогремуе $квер.

РЕЗУ1ЫАТЫ ИООВДЖЙНИЙ I. Влияние углистых пород на агрофизические и агрохимические свойства дерново-подзолистых почв

Исследования, проведенные с целью изучения -лияния углистых пород, вносимых ь почву в дозах, предусмотренных схемой опыта, на агрофизические и агрохимические свойства дернсво-подзолистых почз показали, что они не изменяется под действием углистых пород. В то же время изменения происходят в величине удельной поверхности, которая увеличивается о увеличением дозы отходов как на $оке минеральных удобрений и извести,* так и без них (тебл.1), Наибольший - э{$ект достигнут при внесении 3 тЛга углистых пород. В этом варианте величина удельной поверхности почвы увеличилась на 9 м/г .

'..•.•;• ' Таблица I ;

Влияние различных доз углистых пород на эеличину .

2 /

удельной поверхности дерново-подзолистых почв, в м /г

?оны

Без

извести

] Серии

Без

.удирании»1*

"5ОлСлбО

^ггоРхголхго

■Лозы угли стих пород, в т/га Без углистых! 0,75 11,50 ,'3,00

19.67 23. 49

20.59 ."• 23,07 20,96 , .23.87

25.69 26.18 т.2б,С2 Л У28.91 -26,38- '25.63

Известь, I г.к. .

Без

• минеральных • удобрений

"12&1гФ1го НСР0.95

'20,24|'',-. 20,59 20,97 0.97

22.04 25,65 : -28,91 23.49 '- 26,02 '29.27 23,87 27, и ; 2&;?9

Влияние различных доз углистых пород на 'химические свойства дерново-подзолистых почв также незначительно. Так внесение углеот-. ходов не изменяет иди незначительно увеличивает р%а пахотного горизонта. Однако совместное внесение кислых углистых пород с высоким содержанием серы с физиологическими кислыми минеральными удобрениями может пригести к подкислен ив.почвы, поэтому их необх'одимо применять совместно- с нзвестьп. Гидролитическая и обменная кислотность практически не меняется во всех вариантах опыта, кроме варианта о . внесением 3 т/га углеотходов, где в год действия наблюдается некоторое увеличение отих показателей, компенсировать которое можно внесением извести.

Изучение содержания азота в дерново-подзолистой почве лохаэело, что внесение углистых пород в .'од действия вызывает незначительное увеличение количества общего азота в пахотном горизонте. Наиболее ярко ото проявляется при внесении 3 т/га без минеральных удобрений, ь дельнейвем уменьвается. Совместное внесение минеральных удобрений несколько затугевывает влияние'углеотходов, 8 подпахотном го~;

о р о д

ризонте количество общего азоте уменьшается с увеличением дозы углистых пород Стабл.2).

Углистые породы не оказывают существенного влияния на фосфорный режим дерново-подзолистых почв. Незначительное снижение содержания подвижного фосфора, отмеченное в серии без минеральных удобрений в действии по фону извести, объясняется соответствующим увеличением гидролитической и обменной кислотности и, следовательно, увеличен» ем подвижности труднорастворимых фосфатов и их вымыванием.

Таким образом, углеотходи не могут служить источником элементов минерального питания растений, т.к» они не, оказывают на их содержанке в почве существенного влияния.

2. Злияние углистых пород на содержание и качественный состав гумуса дерново-подзолистых почв

Изучение содержания гумуса в дерново-подзолистой почве в связи с применением углистых пород показало неоднозначность влияния угле-отходов на отот показатель. По известкованному фону по количеству гумуса варианты с различными дозами отходов практически не различаются между'собой. На н'еизвесткованиом фоне наблюдеется тенденция к повышению содержания гумуса в варианте с 3,0 т/га углеотходов в -I последействии, со временем" оффект ослебевеет. Углистые породи по-разному проявляет себя на фоне* извести и без неь. 'л'ок внесение уг- ; леотходов но фоне" извести приводит к значительному увеличении доли гуминових кислот (без минеральных удобрения о 22,6? от общего содержания углерода в почзе в контроле до 35,3? в варианте с 3,0 т/га-. отходов, в сериях с нб0Лб0Л60 и л120л120л120» соответственно, с • 33,6? до 45,8? к с 33,5? до 45,С?). На неизвесткованном фоне таких резличий не неблоделось. Лисьчзри совместном внесении отходов, минеральных удобрений и извести несколько увеличивается содержание I фракции ГК, но и об этом увеличении можно говорить только как о тенденции. - • - " -* • ' ч

Таблица 2

Влияние углистых пород на общее содержание азста в дерново-подзолистых почвах, в мг/1оЪ г пЛчва

Горл-

С..ЙГ

{ Фны {Серая ; Без мянишышх удобрзши! и&?&?бо

[ Ч7.1'12О

1Ватжшт действие II после-Ш после-: 1ДеЛствие!1 поеле-Ш после-!Еекств11е11послг-!11 после! " !_• •)действие [действие-!_Действие [действие!_'действие 1дэйствке

Изъесть,

ПИ

Х0Т-*

I*

z

1

2

108,8

126,9 I34■I

118,1 9.,4 и4'1.

I3■■6

127,6 114,9

148.1

152.2

9-3,2 99,2

Щ

99,2 9в.5

ЬЗ, 5 Щ -

122,2 122,2 149,3 93.9

14,0

16-7 ,9 135,7

125,1 113,1 112,5 Iu4■7

149,9 155 2 137 7 95.8

Iu7,3

86,0 115' 6

130,9 140 I

Ь5,6

134,7 Л05 4

■ 162,6 1282

111■

117,2 127 0

V 160,4 : 96 7

извести 3 4 -120,1 14710 Л2Г,3 : 123*? 12 215 :: 145,8 149^3- 95,2 •••Й02 117,8 •-172Л \И7,8 'У- 8ь6 85,7 12Т.7 159 8 • " П0.2

НГо■95 22,5 13,7 ■ 15,7 22,5 У 13,7 : ,15,7 : 22,5 13,7^ :'-:-15,7;^'

Известь, I Г^ 2 "" 3 4 • 111,9 47,8 64^2 117,8: 95,2 • 92,2 ■ 93,1 114,9 " • 153,0 133,2 ■ 142^8 - ••'■-S3■7■■; 73,4 97^5 115,1 81,8 93,3 151^6 146,8'- 137,8 133,4^ I3I,7 ■ 55,9 ■' •153,0" ■ 127,9 97,8 • 137,7 89,' I 135,9 • 161,0; 84,7 ' 159,2 13^ '

&-к и-Ем' п=/01-1се3 Ы/. извести - I " 23 4 »■ 111,9 72^3 П4Л 95,2 118,1 93,8 139,9 „ 144.0 120.1 -И2/7 84,и, 4-6,6 • 7о■'О 132,9 Ь0,9 ■, Ь9,1 107^8 -155,о: 149,8\ 146,4 141'9 ,, ,4о,8/ 48- ,6 ■ ' бо^б' 114,6 • 93 2 ; 135,2 96^6 ■■- ■131,9 159 2 136 4 'I251U

НС? с= • 24,2 14,3 16,7, 24,2 • 14,3 ,-■16,7 24,2^: ■ 14,3 : -IC■7

1ъчжш&: * I Без углистых пород; 2^ о,75 т/га углистых пород; 3Л,5о^т/га углисих пород; • ■ 4^ 3,00' т/га углистах пород^ : "

т

Результаты модельного опыта показали, что наибольшее количество водорастворимых органических веществ извлекается из исходной растительности и из компостов 3-х и 30-и дневного срока. С добавлением углеотходов количество их уменькается, что, видимо, связвно как с ускоренней минерализации растительных остатков и новообразованных гумусовых веществ, под влиянием увеличения количестве микроорганизмов, отмеченным в этих же вариантах, так и с сорбционной способностью отходов; которые закрепляет водорастворимые органические вещества. ;(

При угеличении дозы углеотходов наблюдается устойчивый рост ко-

1

личества гу»тмовых кислот, меняется отнесение С гк/С фк, которое достигает максимума в варианте с 5С£ отходов э компосте.

3. Влияние углистых пород не количество и состав микрофлоры дерново-подзолистых почв

Полевые и .модельные опыты показали, 'что углеотходы существенно влиялт на количество и состав микрофлоры дерново-подзолистых почз, что согласуется с данными, полученными исследователями ранее -.для других видов углепродуктсв - бурых' углей, окисленных углей :: уг-•легумшгавих удобрения (К.В.СаКееВа,1965;Т.КоЬшД875;В.РА:»к1шоп , 1279). . .

3 таблице 3 представлены результаты полевого опита, из которых видно, что 3 т/га отходов значительно увеличивают количество сапрофитной микрофлоры, особенно на фоне извести и минеральных удобрений. Причем белее отзывчивы на внесение углистых пород актинокицеты, количество которых увеличилось в б раз. Снижение относительного. количестве бактарий в качественном состеве -микрофлоры связано с прирсдоП вносимого оргеническоуо вещества углеотходов, малодоступного для бактерий в силу высокой степени метаморфизма углерода.В го же время ферментативный аппарат ехтиномицетов позволяет резла-

гать им подобные соединения.

Теблица 3

Влияние углистых пород, минеральных удобрений к извести ; на активность сапрофитной микрофлоры дерново-подзолистых почв, в млн клеток на I г почвы

Варианты

с е э изЕести

I

Известь, I г.к.

!Вы о; бактерии !Актино--.'Всего !Бактерии!Актино-.....! минеты .!'»»»>'.:»!_

!мицетм

1.5ез удобрении 4.5; . ..

С контроль) .

2 .Углистые поро- 5,1 • 3.7 : ; дм 3 т/га

3. N I 2 0 P I2 0 KI 2 0 6,7 ---- 6.2,;

4. N120*12(7*120 •* Н.З ;'.v углистые породы

3 т/га

•:{n,e. ':- -;TO,ip.;ii.^i-

i-*» .24,1. 15,7 -8,4

6.2,; 0.5 '. : 17.6 15,8 1,8; '7.5.;. :.: з,8 ;з4,з 26^,7.s;:

''спольэогание в полевом опьте в качестве удсбрени? 3 т/га углистых пород не указало существенного влияния на активность микроскопических грибов, в то я» время как увеличивается численность Т азотфиксирусцих бактерий CCpAStewriAnum (по фону извести и минерального удобрения их било 1410 тис .клеток на I г почвы'против 26,4, тыс. в контроле),возросла и активность не симбисти ческой азотфихса-ции. В денном случае уровень аэотЛиксации .'достигает. 21,5 мкг азота:'; на I кг почвы за час против 0,01 мхг азота на I кг почвы за час.в'' варианте без внесения минеральных удобрений, извести, и отходов. ;.,/.. Однако о увеличением дозы углистых пород интенсивность аэотфиксв- ; ции падеет, оставаясь в то ate время высе, чем в контроле, видимо,, с больаим количеством отходов л почву поступает больсее количество гецеств, оказывасцих иитибирусЛее влияние на азотфиксацш, не влияя но интенсивность роста и развития бактерий. . ; I,

Развитие микроорганизмов происходит с определенной периодично-стьв (И.С.Кауричев, Е.З.Теппер и др.,1972). Углеотходы вносят оп-;; ределенный вклад в характер развития микрофлоры, В результате компостирования их с растительными остатками в течение 60 дней вы-

V >. • \

... ц.

яснено, что углеотходы значительно увеличивают численность гнилостных микроорганизмов к 3 дно компостирования во всех вариентех опыта, но с максимумом в варианте с 122 отходов. 5 более поздние сроки общи уровень развития гнилостной микрофлоры снизился, при сохранившимся различиям по вариантам (табл*4).

Таблица 4

Влияние углистых пород на численность гнилостных

микроорганизмов (учет на МПА, в млн клеток

! Варианты ! Сроки компостирования, дни

5 ! 30 ! 60

1. Контроль 57,1 16,0 9.5

2. 0,6f углистых пород 217,1 18. 7 18.4

3. 6,0? углистых пород '..••'. л ^ 268,5 35,4 44,9

4. 12,0% углистых порогl,!'".•.•,;v.,Л-,•, 360,0 41.4 62.1

5. 50,0* углистых пород '; ;; '.'.': .'302.9; 34.9 15.6

6. 50,С# углистых пород+иэвесть 182,9 49,1 1.7

7. Углистая порода , " • 26,0 1.0 1 0.4

/Микроорганизмы, использупщие минеральные формы азота, и актино-мицеты отвечает не внесение углистых пород так же, как и ранее описанная группа - наибольшее количество их выявлено к 3 дни компостирования, наиболее элективным был вариант'» 4, о увеличением срока компостирования численность этих групп уменьшается (табл.5 ).

. •;;;',. -'-/ « .Т - * '• "••••"Т* Таблица 5 .

Влияние углистых пород на численность микроорганизмов, , использупяих минеральные формы азота (учет на КАА), я

••-/•ЛА* -у.*4

Варианты

млн клеток.

I Сроки компостирования, дни. I з 1 зо г во

1. Контроль* .:. '.;;/';•;•:

2. 0,62 углистых пород

3. 6,0% углистых пород

4. 12;01 углистых пород

5. 50.0* углистых пород".

-.8743 ;;

•71,4. , ; 5М

. Д 1 1(000,7 . 165.,77 ;! И0БМ 754.33; »'.";';';У-У: 988855 . .634,3 6. 50.0JS угл.пород+ известь = ШЩЭ У 21771 1; •'.7. Углистая порода';..л,.'-л;./;;8<601)(^ '-;:' :;:•;,"98(11.?.;

...'.'57,1 , 71,4 151,7

365,7 '.' 114,3 51,4 -; 5,1

*еккм образом, полученные результаты модельных опытов согласуются с результатами полевых исследований. Углистые породи вызывают увеличение численности сапрофитных микроорганизмов. Огимулируп-81ее действие углистых пород на активность микрофлоры связано с тем, что она устраняет недостаток в элементах минерального питания, существующий при компостировании о одними растительными остатками, сорбируют на свсей поверхности токсичные продукты жизнедеятельности и, кроуе того, содеухет кекие-то биологические стимуляторы, ак-тивируюрие деятельность почтенной микрофлоры.

4, Влияние углистых пород на поглощение и прочность Ьокрепдения водорастворимых органических веществ В модельном опыте по разлокенил растительных остатков в при, сутствии углеотходов было установлено, что с „величениен дозы углистых пород уменьшается количьство общего углерода и углерода гу-• миновЫх кислот, что может быть объяснено как минерализацией органического вещества за счет усиления биологической активности,ток и . сорбцией и закрепленикм этих вецеств на углистой породе. Результа-ты'исследований сорбционной способности углеотходов показали, что максимальную величину сорбции в сравнении с бентонитом и дерново-подзолистой почвой имеет углистая порода,(2,20 кг/г), причем ей соответствует максимальная скорость фиксации, ток же для углистой породы характерна ноиболЛпая величина константы кинетики сорбции 'Л-',З.б'ЮЛсек""1, против г.в'Юлсек"; для бентонита и 1,1*Ю~5сек~] для дерново-подзолистой почвы. • • ",. ,

•Одним из возможных механизмов сорбции, "определявцих время сор-

г бционного равновесия может быть внутренняя диффузия. Расчеты показали,. -ЛО коэффициент внутренней диффузии для углистой породы равен 1.8'10-1осм2/сек, для бентонита - 9,0'КГ10 см2/сек. •

ским образом, наибольшая скорость сорбции, наименьший период установления сорбциорчого равновесия и наименьанй коэффициент внутренней диффузии для углистых пород позволяют говорить, что сни обладает большим сродством к 'водорастворимым органическим веществам, чем, бентонит и дерново-подзолистея почва.Кроме того углистая порода фиксирует большее количество адсорбата, ей соответствует максимальная емкость, поглощения - 6,00 мг/г против 1,00 мг/г для дерново. подзолистой почвы, .

• „ В таблице б представлены результаты изучения прочности закрепления органических веществ на углеотходах, из которой видно, что углистые породы поглотают значительную долю водорастворимых орга-.' ничесхих веществ, .причем В: большей степени ото вещества типа гуми-новых кислот, которые прочно закрепляются на ней, в результате чего они меньше вымываются и подвергаются минерализации.

Таблица.б'

•Десорбция поглощенных гумусовых веществ с углистой породы и бентонита, в %% к поглощенному С общ,, С гк, С <2г.

1 Сорбент

! Углистая порода !Еентонит

• С общ. С гк С • фк . 25,0': • '..''• 23,0 ' • ' . 5:1

0,1 н С общ. С гк . С £х 11,7 17,2 М- 12 0 56,5,

0,1 н №0К • С общ. С <к 16,7 ; 15 ,4 - 15,5 . • 50,0 . 13,9

Сум*а вытяжек С общ. - С гк С >?к 83,3 31,5' £8,9 1С0.0 • Г6.1 100 0-

5. Влияние углистых пород ь.: урожай сельскохозяйственных культур

Влияние углеотходов на урожай сельскохозяйственных культур но-

следовалось в полевых и производственных опытах. Полученные данные ' • говорят о том, что углистые породы положительно влияет на урсжей

зерновых и кореозых культур. Стебияьная прибавка урожая получена ...... •

при внесении 2 т/га углистых пород в производственном опыте и 3 т/га i в полевом но £оне минеральных удобрений к извести.

3 год .действия по ячменю прибевка составила 2-3 ц/го (15-1830, »

1 последействии по озимой ржи - 4-5 ц/га С18-20Л. во П последействии по пшенице - 2-3 ц/ге (I5-Ift). Прибавка урожая сена многолетних

'трав была toe тимофеевке луговой до 15л, костре безостом до 205, на еже сборной до 305. Результаты производственного опыта предстсвлены -в таблице 7, они показывают высокую объективность' углеотходоз. 1 Таблица 7.

Селективность применения углистых пород в качестве . - • ,' удсбрениР под сель скохозяйствсные. культуры * , - . г-

',1679 г(дсгствке) (I960 г (2после- ÍISEO г СП после- ,. Вариант Ячмень АОН-4 (Действие) 1ГеРствке;

t i_уИсенира Скала_[Пзеница Скала

!Средний! Прибавка !Средний! Прибавка ГСредний! Прибавка !уроУвй !~/ Г~~ !урожай ! , Г"~ ! урожай l"™- Г~~ _Г г/га .'ц/га I % !ц?га !ц/га I %- !цУга !п/га ! %

Контроль 11,22 - - -9,97 '- .,- Ю,\о ' - ' '-Углистое ' \ породы 13,27 2,05 18 12,43 '2,46 24 "13.50 3,10 30

2 т/га_._

• Расчет экономической селективности, проведенный о учетом сто- ', «••осш углистых пород, затрат на транспортировку и внесет-е их в почву, а также затрат на уборку и транспортировку дополнительней про- ч' дукции, показал, что внесение углистых пород в дозе от 1,5 до 3,0' тонн на гектар по {сну извести.и минеральных лобрений окономичэски целесообразно. Экономический эффект составил по итогам трех лет от . 95 до 120 рублей с гектара. "

Внедрение углистьх пород в качестве удобрений в совхозе "Талиц- " кий" Очерского района Пермской области на плошади 120 га дало в

1582 году фактический экономический эффект на сукну 1000 рублей.

'•;-'-.'•' = ..:.:' ."вывода. .'•'•.'

Г. Углистые породы Кизеловского угольного бассейна, содержащие до 20? и выве углерода, разнообразные микро- и макроэлементы минерального питания растений могут быть применены в качестве удобрений На дерново-подзолистых почвах Пермокой области. ; :.

2. Углеотходы, применяемые в качестве удобрений, не влиетот на основные агрофизические свойства дерково-подэолистых почв, но способны увеличить удмьдую поверхность,е| на 9 мс/г при внесении 3 т/гв углистых пород, тем самым способствуя увеличению сорбционных свойств изучаемых почв. .'/ •'•

.'. •: 3. Изменения агрохимических свойств незначительны. Отмечена тенденция к увеличении содержания обцего азота в почк'У под влиянием углистых пород. • ..•;

, 4 . Внесение углеоткодов положительно сказывается на группе-JM и фракиюнном составе гумуса. Они способствуют увеличение относительного содержания гуминовых кислот» Лействие углистых пород проявляется но известкованных почвах и несколько ослабевает в последействии, Нйнеизвестковвнных вариантах влияний углистых пород на качественнья состав гумуса незначительное, но значительно увеличивается в последействии. '

5» Дерноао-подзолистие почвы Crop. дпах ) слабо поглощает как гумусовые вещества ь целом, ток и отдельные его группы. При этом установлено, что углистая порода егюсосия прочно ^вкраплять новообразованные гумусовые ведества, особенно гуминовые кислоты. С углистых пород фульвохислрти десорбиру*гся на 95-99$, а гуминовые квелоты на 35?, это говорит о их прочном закреплении, уменьшении степени вымывания и минерализации.

6, Органическое вопеотво углистых пород, применяемых в качестве удобрений, могат использоваться микрофлорой почвы как источник

• ьнергки и питательных элементов. При внесении углистых "пород в ч дерново-подзолистые почвы численность микроорганизмов воэрастает :в''десягки и сотни раз. Значительно активируют своп деятельность те ! группы /микроорганизмов, которые участвуют в минерализации юргани- ' ческих*веществ. В результате этого почва обсгацается доступными питательными элементами.

. ;••. 71 Ла счет удучвения уоловий жизнедеятельности свободноживу-ших азотфикы-рувЛих бактерий при внесении в почву углистых пород • почти в 10 роз возрастеет способность почв к фиксации молекулярного азота нз атмосферы. ;"- уЦ; 8. Копытакия удобрения из углистых пород на полях Пермской

области показали, что наиболее эффективными дозами является дозы ' / от. 1,5'до 3,0 т/га. Прибавка урожая от действия углсотходов составила в среднем за 4 годе: ячмень - 2-3 ц/га (15-16/0; от I последействия: озимая рожь - 4-5 ц/га (15-18?), овео - 2-3 ц/га (15-18Д.), поеницв - 2-3 ц/га (15-18?); от П последействия: пхзиица - 2-3 ц/га (15т-18?). Прибавки были получены на известкованном вфепа. 4 | 9. Удобрения из углистых пород сказали положительное действие -на урожай сока многолетних трав. , ., > ,».

10. Экономический эффект по лучаим вариантам (от 1,5 до 3,0 т/га углистых пород по фону извести), составил за 3 года от 95 до 120 рублей с гектара. , -ч , , . '

11. Токсикологическая оценка зерна ячменя "Луч" и пганицы. 'г "Огрела", иыреженных яа почвах с добавлением углистых пород в дозе 3 т/га в комбинации с минеральными удобрениями,показал*. ,что при , скармливании животным в течение 9 месяцев они на оказывает отрицательного влияния на организм подопытных животных. - ;

Т7

Предложения производству

Решением Пермского облисполкома от 02.04,82 № 77 углеотходы взяты на баланс, как дополнительный источник местных органических удобрений. Применяя углистые породы как комплексное органомине-ральное удобрение необходимо учитывать, что:

- вносить измельченные от 0 до 5 мм углистые породы следует в дозе от 1,5 до 3,0 т/га; л .

-наиболее эффективно применение углистых пород на 4#не из_ вести и полного минерального удобрения;

- повторное внесение углистых пород целесообразно через 3 года,;

- вносить углистые породы в почву можно в предпосевную *уль-тивецив или в пары.

Список работ, опубликованных по тепе диссертации

• - I, Дну нь к о П.М., Иердаков.'А.Н., Горохова Н.Г. Применение углистых пород в сельском хозяйстве Нечерноземья,- В кн.: Охране и рациональное использование природных ресурсов,- Научные труды ВНШОСуголь. 1Ш, 0.115-120.

2. Панов Н.П., Гончарова Н.А., .Родионова Л.*П., Покровский Н.П., Шардаков А.Н., Горохова Н.Г, Влияние отходов угольной промышленности, применяемых в качестве удобрений, на состав гумуса дерново-подзолистых почв.- В кн.: Повышение плодородия почз и производственной способности зекль в интенсивных системах земледелия,-Кииск, .1581, с .240-241.

3, Джунько П.Н., Еердаков А.Н., Горохова Н.Г,, Галанов Н.П. Опыт применения углеотходов ПО"Кизеллголь" в качестве удобрений (/ ~ сельскохозяйственных культур.- Уральсхие нивы, 1982, Р 9, о. 22.

к. Джунько П.Я., Шердаков А.Н., Горохова Н.Г. Опьп" применения углеотходов в сельском хозяйстве,- Информационный листок № 614-02

.Пермокого ЦЩИ, 1982. :

5,. Горохова Н.Г., Шардаков А.Н., Покровский Н.П., Нефедова ; М.А. Иикробиологичеокая! активность дерново-подзолистых почз но 'фоне применения углеотходов в качестве удобрений,- В кн.: Химия • и химическая промнаиен'нооть'Западного Урале в решении Продовольственной прогреммы," Пермь, 1963, с.20-21. ' '

п -чгг?5 */,о -ги ]___- --

Объем Грг щ Заказ 2686 Тираж ЮР

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева . 127580, Москва И-550, Тимирязевская уд., 44