Influence of sewage sludge on biological activity of light-gray forest soil during vegetable growing

УДК 631.879.2

ВЛИЯНИЕ ОСВ И НАВОЗА НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ

ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

Л.В. Коршунова, аспирант

Чувашская ГСХА, e-mail: korshun-larisa@mail.ru

При возделывании овощных культур изучена биологическая активность светло-серой лесной почвы под влиянием ОСВ и навоза. Установлено положительное действие и преимущество ОСВ как в прямом действии, так и в последействии.

Ключевые слова: осадки сточных вод, навоз, биологическая активность, почва, урожай овощей.

INFLUENCE OF SEWAGE SLUDGE ON BIOLOGICAL ACTIVITY OF LIGHT-GRAY FOREST SOIL

DURING VEGETABLE GROWING L.V. Korshunova

Study of light-gray forest soil biological activity under influence of sewage sludge and manure at vegetable growth is presented. Positive influence and advantages of sewage sludge as at direct effect as at after-effect. Keywords: sewage sludge, manure, biological activity, soil, vegetable growth.

Плодородие почв зависит не только от агрохимических и агрофизических факторов, но и от биологических, так как почвенной микрофлоре принадлежит ведущая роль в разложении органического вещества и трансформации минеральных и органических соединений [1-4].

Целью наших исследований было изучение влияния осадков городских сточных вод города Новочебоксар-ска (ОГСВ) и навоза на биологическую активность светло-серой лесной почвы, урожайность и качество овощных культур.

Опыты заложены в 2004 г. в ООО им. А.Г. Николаева Мариинско-Посадского района Чувашской Республики. Почва светло-серая лесная. Участок выровненный. Агрохимическая характеристика почвы опытного поля предоставлена в таблице 1.

Полевые опыты были заложены по схеме: 1. Контроль (без удобрений); 2. 25 т/га ОГСВ; 3. 30 т/га ОГСВ; 4. 40 т/га ОГСВ; 5. 30 т/га навоза; 6. 30 т/га ОГСВ + 200 кг/га K2SO4; 7. 30 т/га ОГСВ + (под запланиро-

ванный урожай 60,0 т/га); 8. N^^^0

Чередование культур в овощном севообороте: капуста, морковь столовая, капуста, огурец, свекла столовая. Для опытов использовали сорта из числа рекомендованных и районированных для данной местности: капуста белокочанная - Харьковская зимняя, морковь столовая - Витаминная 6. Примененные минеральные удобрения: аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлористый калий.

Опыт заложен в четырехкратной повторности, включал 8 вариантов. Площадь каждой делянки - 50 м2. Расположение делянок систематическое. Предшественник -свекла столовая. Агротехника капусты белокочанной и моркови столовой моркови общепринятая для республи-

ки. Рассада капусты высажена с нормой 33 тыс. шт/га, норма высева моркови столовой составила 4 кг/га.

ОГСВ имеет вид рассыпчатой рыхлой земли темно-серого цвета, влажность 45-55%, технологичен в погрузке, транспортировке и внесении. В осадках сточных вод и навозе КРС показатели были соответственно следующие (%): органическое вещество - 54,1 и 52,4; Н,бщ. -1,42 и 0,53; P2O5 - 1,18 и 0,46; ^ - 0,05 и 0,7; СaO -8,58 и 1,36; MgO - 2,48 и 1,56; Li2O - 0,0035 и 0,0036; pHKCl - 7,95 и 6,98. Как видно из приведенных данных, содержание органического вещества, азота, фосфора, кальция и магния в осадках сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения. Однако, содержание калия в навозе более чем в 10 раз выше, чем в ОГСВ. Содержание тяжелых металлов в ОГСВ также выше, чем в навозе [5].

Результаты исследований по изучению влияния ОГСВ и навоза на биологическую активность светлосерой лесной почвы при выращивании белокочанной капусты приведены в таблице 2.

Из данных таблицы 2 видно, что при возделывании капусты с применением ОГСВ и их сочетаний с минеральными удобрениями биологическая активность повышалась на 10,0-17,1%. Эффективность действия удобрений на биологическую активность на второй год после их применения при возделывании моркови оказалась даже выше (табл. 3). Биологическая активность почвы была выше на 70,3% по сравнению с контролем при внесении 40 т/га ОГСВ, а при внесении 30 т/га ОГСВ превышение составило 52,4%.

На основании исследований в 2004 и 2005 гг. можно заключить, что применение ОГСВ в качестве органического удобрения способствует увеличению биологической активности светло-серой лесной почвы как в прямом действии, так и в последействии.

1. Агрохимическая характеристика почвы

Гумус, % Р2О5 К2О pHKCl Содержание тяжелых металлов, мг/кг

мг/кг почвы Zn Cu Pb Cd

2,0 215 133 6,6 28,6 9,9 4,0 0,1

2. Влияние удобрений на биологическую активность почвы

Вариант Разложение аппликаций, % Превышение над

26.06.04 25.07.04 26.08.04 контролем,%

Контроль (без удобрений) 13,8 32,1 53,6 -

ОГСВ, 25 т/га 22,1 37,2 66,4 12,8

ОГСВ, 30 т/га 25,4 43,1 66,9 13,3

ОГСВ, 40 т/га 29,2 45,2 68,4 14,1

Навоз, 30 т/га 20,1 36,4 70,7 17,1

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га К2804 27,9 35,6 64,3 10,7

ОГСВ, 30 т/га + ^0Р40К90 (под за- 28,2 36,9 64,1 10,5

планированный урожай 60,0 т/га)

^70Р40К90 22,5 37,1 63,9 10,3

НСР05 10 5,1 8,2 -

3. Влияние последействия удобрений на биологическую активность почвы _за период вегетации моркови (в среднем по 4 повторностям)_

Вариант Разложение аппликаций, % Всего, % Превышение над

25.06.05 24.07.05 25.08.05 контролем,%

Контроль (без удобрений) 1,8 10,6 22,3 34,7 -

ОГСВ, 25 т/га 2,3 12,2 24,9 39,4 13,5

ОГСВ, 30 т/га 7,8 14,7 30,4 52,9 52,4

ОГСВ, 40 т/га 8,1 21,7 29,3 59,1 70,3

Навоз, 30 т/га 2,5 13,5 27,7 43,7 26,2

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га К2804 7,9 15,4 28,6 51,9 49,6

ОГСВ, 30 т/га + ^0Р40К90 (под за- 2,5 12,8 25,6 40,9 17,9

планированный урожай 60,0 т/га)

^0Р40К90 1,9 11,6 23,1 36,6 5,5

НСР05 1,6 9,5 2,2 - -

4. Урожайность капусты белокочанной при применении удобрений

Вариант Урожайность, т/га Превышение над контролем, т/га

Контроль (без удобрений) 46,2 -

ОГСВ, 25 т/га 50,2 7,0

ОГСВ, 30 т/га 55,4 9,2

ОГСВ, 40 т/га 64,5 18,3

Навоз, 30 т/га 50,7 4,5

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га К2804 51,9 5,7

ОГСВ, 30 т/га + ^0Р40К90 (под запланированный урожай 60,0 т/га) 59,3 13,1

^70Р40К90 55,5 9,3

НСР05 4,0

5. Влияние осадков городских сточных вод и навоза на урожайность моркови

Вариант Урожайность по повторностям, т/га В среднем, т/га Превышение над контролем

1 2 3 4 т %

Контроль (без удобрений) 25,1 24,5 24,9 24,7 24,8 - -

ОГСВ, 25 т/га 29,0 29,4 31,2 32,8 30,6 5,8 23,39

ОГСВ, 30 т/га 43,3 41,5 42,8 42,8 42,6 17,8 71,77

ОГСВ, 40 т/га 44,5 46,0 46,0 43,5 45,0 20,2 81,45

Навоз, 30 т/га 37,4 36,2 35,9 34,9 36,1 11,3 45,56

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га К2804 40,1 43,2 42,0 43,1 42,1 17,3 69,76

ОГСВ, 30 т/га + ^0Р40К90 (под за- 30,9 32,0 31,4 30,5 31,2 6,4 25,81

планированный урожай 60,0 т/га)

^70Р40К90 30,4 29,9 30,1 30,0 30,1 5,3 21,37

НСР05 4,8

6. Влияние ОГСВ на химический состав и питательную ценность капусты белокочанной _(в расчете на абсолютно сухое _ вещество, %) ___

Варианты опыта Nобщ. P2O5 K2O CaO Сахар Клетчатка

Контроль (без удобрений) 1,75 0,79 2,52 0,74 16,56 15,51

ОГСВ, 25 т/га 1,28 0,76 2,49 0,84 16,41 18,13

ОГСВ, 30 т/га 1,36 0,74 1,89 0,56 19,41 14,51

ОГСВ, 40 т/га 1,43 0,67 1,99 0,44 39,10 14,35

Навоз, 30 т/га 2,49 0,77 2,29 0,57 19,41 16,72

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га K2SO4 1,35 0,74 2,09 0,43 16,44 16,46

ОГСВ, 30 т/га + (под запланированный урожай 60,0 т/га) 1,65 0,86 2,28 0,77 38,25 17,62

N7^40^0 1,36 0,74 1,89 0,56 17,13 14,53

7. Влияние ОГСВ и навоза на содержание тяжелых металлов и нитратов в моркови

Варианты опыта Нитраты Zn Cu Pb Cd

мг/кг

Контроль (без удобрений) 137,0 19,26 3,55 0,093 0,008

ОГСВ, 25 т/га 158,0 19,41 4,30 0,193 0,011

ОГСВ, 30 т/га 176,0 25,99 4,63 0,193 0,025

ОГСВ, 40 т/га 239,0 20,66 4,74 0,193 0,025

Навоз, 30 т/га 169,0 18,63 3,98 0,176 0,007

ОГСВ, 30 т/га + 200 кг/га K2SO4 177,0 20,11 4,28 0,188 0,025

ОГСВ, 30 т/га + (под запланированный урожай 60,0 т/га) 169,0 20,43 4,20 0,188 0,025

N70^0^0 144,0 19,32 3,98 0,113 0,008

ПДК 250,0 50,0 9,0 0,5 0,03

Содержание тяжелых металлов в ОГСВ выше, чем в навозе, поэтому при внесении ОГСВ в светло-серую лесную почву, бедную микроэлементами, содержание их в ней возрастает, не выходя за пределы ПДК.

Применение ОГСВ под капусту выявило высокую эффективность ОГСВ как удобрения, не только не уступающему по действию навозу крупного рогатого скота, но даже превосходящего его. Из данных таблицы 4 видно, что ОСВ и навоз в дозах 30 т/га, внесенные в светло-серую лесную почву, способствовали увеличению урожайности капусты белокочанной, причем, ОГСВ уже в дозе 30 т/га не уступали и превосходили по своему действию навоз более чем в 2 раза. Практически получен запрограммированный урожай капусты белокочанной.

Результаты изучения ОГСВ и навоза в последействии на 2-й год (2005 г.) при выращивании моркови столовой приведены в таблице 5, из которой хорошо видно, что и в последействии они положительно влияют на урожайность, причем эффективность действия навоза выше, чем действие ОГСВ.

Данные таблицы 6 показывают, что ОГСВ в испытанных дозах положительно влияют на химический состав и качество выращенной продукции.

Анализ и оценка содержания тяжелых металлов и нитратов в растениях моркови при использовании в качестве удобрения ОГСВ показали, что их количество незначительно возрастает, но эти показатели укладываются в нормы ПДК (табл. 7).

Таким образом, можно сделать следующие выводы: 1. ОГСВ и навоз КРС при возделывании капусты белокочанной повышают биологическую активность светло-серой лесной почвы, соответственно на 12,814,8% и 17,1%, а при выращивании моркови столовой в последействии 13,5-70,3% и 26,2%, то есть ОГСВ на второй год способствует повышению биологической активности почвы в большей мере, чем навоз КРС. 2. ОГСВ в прямом действии повышает урожайность на 12,8-18,3 т/га, навоз - на 4,5 т/га, а в последействии - на 5,8-20,2 т/га, навоз - на 11,3 т/га. 3. ОГСВ и навоз КРС в испытанных дозах положительно влияют на химический состав и качество капусты белокочанной и моркови столовой. Содержание тяжелых металлов находится в пределах допустимых концентраций.

Литература

1. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы и продуктивность земледелия. - М.: Наука, 1972. - 342 с.

2. Егоров В.В. Основы расширенного воспроизводства и плодородия почв // Проблемы земледелия. - М.: Колос, 1978. - С. 116-122.

3. Емцев В.Т. Микробы, почва, урожай. Система применения удобрений. - М.: Колос, 1984.

4. Михайлов Л.Н., Пужайкин И.В., Марковская М.П., Марковская Г.К. Научные основы применения осадков городских сточных вод в качестве удобрения. - Самара: Кн. изд-во, 1998. - 160 с.

5. Васильев О.А., Поличкин А.В., Михайлов Л.Н. Современный этап развития ноосферы: научно обоснованный возврат в биологический круговорот органического вещества и химических элементов осадков городских сточных вод. - Чебоксары: ФГОУ ВПО «Чувашская ГСХА», 2005. - 198 с.