Влияние осадков сточных вод на плодородие выщелоченного чернозема и урожайность яровой пшеницы

5. Куликова А.Х., Захаров Н.Г., Починова Т.В. Применение осадков сточных вод в качестве удобрения в сельском хозяйстве Ульяновской области // Агрохимический вестник, 2010, № 5. - С. 32-35.

6. Шуравилин А.В., Сурикова Н.В. Опыт удобрения почв осадком сточных вод в Московской области // Агрохимический вестник, 2006, № 1. - С. 24-27.

7. Шуравилин А.В., Овчинников А.С., Бородычев В.В. и др. Эффективное использование сточных вод и их осадков для орошения и удобрения сельскохозяйственных культур. - Волгоград: ИПК «Нива», 2009. - 636 с.

8. Пындак В.И., Новиков А.Е. Нетрадиционные удобрения и короткоротационные севообороты при возделывании сои и картофеля // Аграрная наука, 2013, №12. - С. 18-19.

9. Овчинников А.С., Пындак В.И. Развитие учения об агротехнической мелиорации земель // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, 2014, № 3. - С. 158-168.

10. Пындак В.И., Степкина Ю.А. Проблемы и перспективы биоинженерного машиностроения (на примере развития методов переработки стоков) // Проблемы машиностроения и автоматизации, 2013, № 4. - С. 44-47.

11. Помогаев Е.Ф. Разработка технологии переработки накопленных осадков сточных вод и их использование с глауконитом в качестве удобрений в условиях орошения: Дисс. к.т.н. - Волгоград, 2011. - 148 с.

12. Храменков С.В., Козлов М.Н., Щеголькова Н.М. и др. Использование почвогрунтов с внесением осадков сооружений очистки сточных вод и водоподготовки для выращивания технических культур // Водоснабжение и санитарная техника, 2012, № 10. - С. 72-77.

13. Патент № 2497784. Способ получения техногенного почвогрунта и техногенный почвогрунт. / С.Ю. Карев, И.С. Прохоров, А.А. Типцов; опубл. 01.06.2012.

14. Пындак В.И., Новиков А.Е., Межевова А.С. Возрождение плодородия полупустынных и деградированных земель // Альманах-2013. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2013. - С. 45-49.

15. Пындак В.И., Степкина Ю.А. Эффект микромелиорации и гумификации при использовании в качестве удобрения илового осадка // Международный сельскохозяйственный журнал, 2008, № 3. - С. 56-57.

16. Патент № 2444889. Способ возделывания картофеля / В.И. Пындак, Ю.А. Степкина, А.Е. Новиков, Е.Ф. Помогаев [и др.]; опубл. 20.03.2012.

17. Пындак В.И., Новиков А.Е. Природные мелиоранты на основе кремнеземов и глиноземов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса, 2015, № 2. - C. 73-76.

18. Патент № 2529705. Удобрение-мелиорант / В.И. Пындак, А.Е. Новиков; опубл. 27.09.2014.

УДК 631.879.2:633.11

ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА ПЛОДОРОДИЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Р.Р. Газизов, к.с.-х.н., А.Х. Яппаров, д.с.-х.н., Л.М.-Х. Биккинина, к.с.-х.н., Суханова И.М., к.б.н.

Татарский НИИ агрохимии и почвоведения, e-mail: niiaxp2@mail.ru

Показано использование осадков сточных вод (ОСВ), как нетрадиционного удобрения, при этом в полевом опыте использовали ОСВ станции очистки г. Набережные Челны ОСВ-1 и ОСВ-2, прошедшие процесс термофильного анаэробного сбраживания в метантенках на протяжении 10-12 суток при температуре 53-55°С и обезвоженные в течение 8 лет в иловых картах с дренажем. Определение содержания металлов показало, что максимальные показатели в ОСВ-1 и ОСВ-2 установлены для цинка. В ОСВ-2 содержание этого элемента почти в 3 раза больше, чем в ОСВ-1. Необходимо отметить, что в ОСВ-2 содержание практически всех видов тяжелых металлов несколько выше, чем в ОСВ-1, однако в обоих видах значения не превышали ПДК. Исследованиями по изучению воздействия ОСВ на показатели плодородия выщелоченного чернозема Предволжья республики Татарстан установлено, что повышение дозы ОСВ-1 и ОСВ-2 с 30 до 40 т/га вело к увеличению содержания подвижного фосфора и обменного калия в почве, отмечен рост суммы поглощенных оснований. Максимальная урожайность зерна яровой пшеницы (2,79 т/га) получена в варианте с ОСВ-2 при внесении в дозе 40 т/га.

Ключевые слова: ОСВ, чернозем, плодородие, яровая пшеница, урожайность.

INFLUENCE OF SEWAGE SLUDGE ON FERTILITY OF LEACHED CHERNOZEM

AND YIELD OF SPRING WHEAT

PhD. R.R. Gazizov, Dr. Sci. A.Kh. Yapparov, PhD. L.M.-Kh. Bikkinina, PhD. I.M. Sukhanova

Tatar Scientific-Research Institute for Agrochemistry and Soil Science, e-mail: niiaxp2@mail.ru

Displaying the use of sewage sludge (WWS), a non-traditional fertilizers, while in a field experiment using SALT treatment plant in Naberezhnye Chelny the WWS-1 and WWS-2, passed a thermophilic anaerobic digestion process in digesters to pro-attraction 10-12 days at temperature of 53-55°C and dehydrated for 8 years in silt maps with drainage. Determination of metal content showed that the maximum performance in WWS-1 and WWS-2 set for zinc. In WWS-2 content of this element is almost 3 times more than in WWS-1. It should be noted that WWS-2 content of almost all kinds of heavy metals is slightly higher than WWS-1, but in both types of values does not exceed the MPC. Studies on the effects of WWS on indicators offertility of a leached chernozem Pre-Volga area Tatarstan Republic found that increasing the dose of WWS-1 and WWS-2 from 30 to 40 t/ha led to an increase in the content of mobile phosphorus and exchangeable potassium in the soil, marked increase in the amount of absorbed bases. Maximum grain yield of spring wheat (2.79 t/ha) was obtained in the variant with the WWS-2, with the introduction of a dose of 40 t/ha.

Keywords: sewage sludge, chernozem, soil fertility, spring wheat, yield.

При возделывании сельскохозяйственных культур использование минеральных удобрений - один из главных факторов обеспечения полноценного развития растений, а значит и получения высоких урожаев. В условиях удорожания минеральных удобрений сельхозпроизводителям приходится снижать объемы их применения, что приводит к недобору урожая. В связи с этим требуются менее затратные, но не менее эффективные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, способствующие поддержанию плодородия почвы. Альтернативой минеральным и органическим удобрениям может стать использование осадков сточных вод (ОСВ), как нетрадиционного удобрения, одновременно решается проблема их утилизации. Иловые осадки городских сточных вод содержат широкий спектр микроэлементов, необходимых для полноценного роста всех видов сельскохозяйственных культур, являются ценным органоминеральным удобрением. ОСВ особенно богаты азотом и усваиваемыми фосфатами. Содержание этих веществ в осадках определяется составом сточных вод и технологией их очистки. Отношение общего органического углерода к азоту в среднем составляет 15:1. Накопления калия в почве не происходит, так как в осадках недо-

статочно этого элемента [1-3]. Барьером полноценного использования ОСВ становится значительное количество в их составе тяжелых металлов (ТМ), а также высокая концентрация патогенов (кишечные паразиты, вирусы, бактерии, простейшие и гельминты). Целесообразность применения ОСВ зависит от состава, типа почв, возделываемых культур и др. [4-8].

Цель исследований — изучение последействия внесения ОСВ на изменение агрохимических параметров выщелоченного чернозема и влияние на урожайность яровой пшеницы.

Объекты и методы. Исследования проводили в полевом опыте на базе опытного хозяйства ООО «Урожай» Буинского района республики Татарстан по схеме: 1) контроль (без удобрений); 2) К60 - фон; 3) фон + ОСВ-1, 30 т/га; 4) фон + ОСВ-1, 40 т/га; 5) фон + ОСВ-2, 30 т/га; 6) фон + ОСВ-2, 40 т/га. Повторность опыта трехкратная, размещение делянок систематическое. ОСВ вносили в почву в 2011 г. и изучали последействие на яровой пшенице сорта «Иргина».

Почва опытного участка - выщелоченный чернозем со следующей агрохимической характеристикой: гумус - 6,25%, pHкa - 5,9, гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований - 1,42 и 38,6 мг-экв/100 г почвы, Р2О5 - 80,1 и К2О - 98,0 мг/кг. Содержание кислоторас-творимых форм ТМ (мг/кг): As - 0,15, Со - 0,99, № - 6,70, Zn - 95,6, Pb -

1. Характеристика осадков сточных^ вод

Показатель ОСВ-1

Содержание органического вещества, % 55,02 58,03

№0бщ., % на сухое вещество 3,2 2,7

Р2О5, % на сухое вещество 3,3 5,3

К2О, % на сухое вещество 0,47 0,01

№-№Н4, % на сухое вещество 0,07 0,01

рНка с натуральной влажностью 5,52 5,07

Зольность, % 44,98 41,97

Отношение С:№ 8,6 9,5

Кобальт, мг/кг <0,5 <0,5

Цинк, мг/кг 335±67,0 1004±200,8

Мышьяк, мг/кг <0,5 <0,5

Медь, мг/кг 118±23,6 150,4±30,0

Молибден, мг/кг <0,5 <0,5

Барий, мг/кг 185±37,0 404±80,8

Никель, мг/кг 38,70±7,7 76,8±15,3

Хром, мг/кг <0,5 91,0±22,7

Свинец, мг/кг 12,7±2,5 90,9±18,1

Бор, мг/кг <0,5 21,0±6,3

Кадмий, мг/кг <0,5 <0,5

Марганец, мг/кг 284±56,8 585,7±117,1

Стронций, мг/кг 167,4±50,2 145,5±43,6

2. Влияние ОСВ на агрохимические показатели чернозема выщелоченного под яровой

пшеницей

Вариант Гумус, % Гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г pHкcl Сумма поглощенных оснований, мг-экв/100 г Соде ржание, мг/кг

Р2О5 К2О N-^3

Контроль без удобрений 6,2 1,47 5,5 38,6 81 99 20,5

К60 - фон 6,3 1,52 5,4 38,6 93 103 26,8

Фон + ОСВ-1, 30 т/га 6,5 1,52 5,6 39,0 102 115 36,1

Фон + ОСВ-1, 40 т/га 6,8 1,54 5,6 40,2 119 119 35,9

Фон + ОСВ-2, 30 т/га 6,6 1,53 5,6 39,5 110 112 35,7

Фон + ОСВ-2, 40 т/га 6,6 1,55 5,7 41,2 119 110 38,2

3. Влияние последействия ОСВ на урожайность яровой пшеницы

Вариант Уроя повто айность по ностям, т/га Средняя, т/га Прибавка, +/-

1 2 3 т/га %

1 1,89 1,92 1,97 1,93 - -

2 2,17 2,15 2,14 2,15 0,22 -

3 2,39 2,40 2,36 2,38 0,45 +9,7

4 2,56 2,53 2,50 2,65 0,72 +18,9

5 2,65 2,67 2,62 2,53 0,60 +15,0

6 2,76 2,82 2,80 2,79 0,86 +22,9

НСР05 0,05

1,25, са - 0,15, Сг - 0,66, Си - 2,55, подвижных форм: Л8 - 0,13, Со - 0,010, N1 -0,53, 2п - 41,2, РЬ - 0,010, Са - 0,05, Сг -0,07, Си - 0,010.

В полевом опыте использовали ОСВ станции очистки г. Набережные Челны из каскада А-Б, карты 13-14 (ОСВ-1) и каскада А-Б, карты 14-18 (ОСВ-2), прошедшие процесс термофильного анаэробного сбраживания в метантенках на протяжении 10-12 суток при температуре 53-55°С и обезвоженные в течение 8 лет в иловых картах с дренажем (табл. 1).

Содержание органического вещества составило 55 и 58%, основных элементов питания растений в переводе на сухое вещество Р2О5, К2О) - 3,2, 3,3, 0,47% и 2,7, 5,3, 0,01% соответственно в ОСВ-1 и ОСВ-2. Низкое содержание обменного калия в осадках компенсировали внесением в почву КС1 в дозе 60 кг д.в. на 1 га. Определение содержания металлов показало, что максимальные показатели в осадках установлены для цинка. В ОСВ-2 содержание этого элемента почти в 3 раза больше, чем в ОСВ-1. Необходимо отметить, что в ОСВ-2 содержание практически всех видов тяжелых металлов несколько выше, чем в ОСВ-1. Однако в обоих видах значения не превышали ПДК. Анализ состава ОСВ показал, что они соответствуют нормативным требованиям, установленным ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 и СанПиН 2.1.7.573-96 к осадкам сточных вод и мо-

гут быть отнесены к первой группе, т.е. использоваться в соответствующих дозах под все сельскохозяйственные культуры.

Результаты. Почвенные образцы для агрохимического анализа отобрали после уборки яровой пшеницы. Согласно полученным результатам, основные макроэлементы, необходимые для питания растений Р2О5, К2О) и большое количество органического вещества, содержащегося в ОСВ (табл. 1) на четвертый год после внесения влияли на изменение баланса этих соединений в почвенно-поглощающем комплексе (табл. 2). Последействие ОСВ продолжало влиять на содержание подвижного фосфора в почве, что наглядно показано при сравнении с фоном и контролем. Так, накопление элемента в почве отмечали по внесению ОСВ-1 и ОСВ-2 в дозе 40 т/га -по 119 мг/кг почвы, что на 21% больше по сравнению с фоном. Как в вариантах ОСВ-1, так и в ОСВ-2 увеличение дозы с 30 до 40 т/га вело к повышению содержания подвижного фосфора. Таким образом, содержащийся в обоих видах ОСВ фосфор, переходя в почвенно-поглощающий комплекс, становился источником питания для растений.

Накопление обменного калия в почве в вариантах с ОСВ в отличие от подвижного фосфора было в меньшем количестве. Причиной стало более низкое содержание калия в самих осадках, особенно в ОСВ-2. Однако, даже по калийному фону, в вариантах с ОСВ-2 в дозах 30 и 40 т/га наблюдали увеличение содержания обменного калия в почве на 8 и 6% соответственно. Наибольшее его накопление происходило в вариантах с внесением ОСВ-1 в дозе 40 т/га. Превышение над фоном здесь составило 13,4%.

При внесении ОСВ показатели гидролитической кислотности почвы по сравнению с контролем выросли на 3,3-5,2% в зависимости от вида и дозы ОСВ. Реакция почвенного раствора (рИка) в вариантах с ОСВ существенно не отличалась от контроля; увеличение составило 0,2-0,3 единицы. Отмечено небольшое увеличение суммы поглощенных оснований в вариантах с ОСВ. По последействию ОСВ-1 и ОСВ-2 в дозе 40 т/га этот показатель превышал значения контроля и фона соответственно на 4,0 и 6,3%.

При учете урожая установлено (табл. 3), что все исследуемые дозы ОСВ-1 и ОСВ-2 на четвертый год после внесения сохраняли свое действие; получена достоверная прибавка урожайности зерна яровой пшеницы. Средняя урожайность яровой пшеницы в контроле составила 1,93 т/га. Используемые в опыте виды ОСВ характеризуются низким содержанием калия, поэтому в качестве фона вносили хлористый калий из расчета 60 кг д.в. на 1 га. В результате дополнительно было собрано 0,22 т/га зерна яровой пшеницы по сравнению с

контролем. Богатый на органическое ве- Однако и здесь в пересчете на 1 га зерна было собрано на щество и основные элементы питания для 10% больше, чем в варианте с внесением только калийных растений состав ОСВ на четвертый год удобрений (фон).

после внесения способствовал прибавке Таким образом, получены экспериментальные данные урожайности. Установлено, что для разработки экологически безопасных доз применения наибольшая прибавка получена в вариан- осадков сточных вод. При внесении ОСВ увеличивалась тах, где вносили более высокие (40 т/га) урожайность особенно в вариантах с ОСВ-1 и ОСВ-2 из дозы как ОСВ-1, так и ОСВ-2. Среди всех расчета 30 и 40 т/га на фоне калийных удобрений. Улуч-вариантов, где вносили осадки, наимень- шились агрохимические и микробиологические показатели шая урожайность яровой пшеницы полу- почвы, содержание тяжелых металлов в почве и зерне чена при внесении ОСВ-1 в дозе 30 т/га. яровой пшеницы находилось в пределахПДК

Литература

1. Захаренко А.В. Использование органических бытовых и промышленных отходов в современном земледелии / Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. - Владимир, 2004. - С. 3-6.

2. Ишкаев Т.Х., Алиев Ш.А., Яппаров И.А. Агроэкологические аспекты комплексного использования местных сырьевых ресурсов и нетрадиционных агроруд в сельском хозяйстве. - Казань, 2007. - 230с.

3. Болышева Т.Н., Валитова А.Р., Кижапкин П.П., Касатиков В.А. Результаты утилизации осадков сточных вод во Владимирской области // Агрохимический вестник, 2006, № 1. - С. 28-29.

4. Касатиков В.А., Касатикова С.М., Шабардина Н.П. Влияние периодического применения ОГСВ на некоторые агрогеохимические свойства полевого агроценоза / Использование органических удобрений и биоресурсов в современном земледелии. - Владимир, 2002. - С. 363-368.

5. Газизов Р.Р., Хисамутдинов Н.Ш., Алиев Ш.А., Гизатуллин Р.Х. Влияние осадков сточных вод на агрохимические показатели почвы, урожайность и качество зерна ярового рапса в условиях Республики Татарстан/ Ма-тер.докладов участников 8-ой конф. «Анапа-2014» - Москва-Анапа, 2014. - С. 70-73.

6. Завьялова Н.С., Косолапова А.И., Митрофанова Е.М. - Агроэкологические аспекты применения нетрадиционных видов органических удобрений // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2006, № 8. - С. 101-105.

7. Касатиков В.А., Черников В.А., Раскатов В.А., Болышева Т.Н. Агроэкологические и технологические аспекты использования осадков городских сточных вод в качестве удобрения / Экологические и технологические вопросы производства использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. - Владимир, 2004. - С. 29-39.

8. Касатиков В.А. Использование осадков городских сточных вод // Агрохимический вестник, 2013, № 4. - С. 44-46.

УДК 631.895+631.452

ВЛИЯНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ И АГРОРЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ДЕРНОВЫХ ПОЧВ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ*

Т.Б. Лагутина, к.с.-х.н., Л.А. Попова, к.э.н., Л.Н. Шалагинова

Архангельский НИИ сельского хозяйства, e-mail: arhniish@mail.ru

Нетрадиционные органические удобрения приготовлены из отходов лесопромышленного комплекса (древесная кора, лигнин) и животноводства (навоз крупного рогатого скота и птичий помет). Основной способ получения удобрения - биотермическое компостирование при тщательном перемешивании компонентов смеси. Изучено их влияние на гумусное состояние, кислотность, водно-физические и агрохимические свойства почвы, урожайность сельскохозяйственных культур и агроресурсный потенциал. Установлено, что внесение удобрений способствует увеличению содержания гумуса на 0,15-0,27%, подвижного фосфора на 69-78 мг/кг почвы, обменного калия на 39-70 мг/кг почвы, а также снижению плотности пахотного слоя с 1,311,36 до 1,26-1,27 т/м3. Органические удобрения, как в действии, так и последействии, способствовали оптимизации водно-воздушного режима, агрохимических показателей и повышению урожайности сельскохозяйственных культур, что сказалось на увеличении агроресурсного потенциала почвы на 31-32% в среднем за год.

Ключевые слова: аллювиальные почвы, плодородие почвы, гумус, органическое вещество, древесная кора, лигнин, органические удобрения, сложные компосты, Архангельская область.