Использование отходов табачной промышленности в качестве органического удобрения

5. Гордиенко Л.Н. Обеспечение ветеринарного благополучия при бруцеллезе в разных отраслях животноводства // Национална конференция с международно участие на тема: Биологични растениевъдство, живот-новъдство и храни. София, 2014. С. 245-247.

6. Гордиенко Л.Н. Проявление инфекционного процесса у крупного рогатого скота, вызванного типичными измененными формами бруцелл // Достижение науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 3. С. 5б-58.

7. Шитый А.Г. Эффективность профилактики и ликвидации болезней животных // Профилактика и ликвидация основных болезней сельскохозяйственных животных на Дальнем Востоке: тезисы докладов региональной научно-производственной конференции / ВАСХНЛ. Сибирское отделение. Новосибирск, 1989. С. 3-5.

8. Гордиенко Л.Н., Макаров Ю.А., Диких Я.Г. Методика определения экономической эффективности противо-бруцеллезных мероприятий в Амурской области // Рекомендации / ВАСХНЛ. Сибирское отделение. Новосибирск, 1990. 1б с.

Literatura

1. Bryzgalov G.Ya., Davidyuk S.N. Sostoyanie APK v Chu-kotskom avtonomnom okruge // Agropromyshlennyj kom-pleks: sostoyanie, problemy, perspektivy: X mezhdunarod-naya nauchno-prakticheskaya konferenciya: sbornik statej. Penza, 2014. S. 16-19.

2. Gordeev V.V. Intensivnye texnologii v zhivotnovod-stve i obespechenie ekologicheskix trebovanij // Materialy mezhdunarodnogo kongressa: sbornik statej. SPb., 2014. S. 50-51.

3. Kolychev N.M., Butakov S.Ya. Mnogofaktornost prichin i putej resheniya slozhnogo ekologicheskogo sostoyaniya krupnyx zhivotnovodcheskix ferm i kompleksov v zone Si-biri // Diagnostika, lechenie i profilaktika nezaraznyx i infek-cionnyx boleznej selskoxozyajstvennyx zhivotnyx Zapadnoj Sibiri: sbornik nauchnyx trudov. Omsk, 1994. S. 4-10.

4. Pechura E.V. Etiologicheskaya struktura ostryx respi-ratornyx zabolevanij krupnogo rogatogo skota v Uralskom regione // Diagnostika, lechenie i profilaktika boleznej zhi-

votnyx v usloviyax Sibiri i Urala: materialy konferencii. Omsk, 2008. S. 207-210.

5. Gordienko L.N. Obespechenie veterinarnogo blago-poluchiya pri brucelleze v raznyx otraslyax zhivotnovod-stva // Nacionalna konferenciya s mezhdunarodno uchastie na tema: Biologichni rastenievdstvo, zhivotnovdstvo i xrani. Sofiya, 2014. S. 245-247.

6. Gordienko L.N. Proyavlenie infekcionnogo processa u krupnogo rogatogo skota, vyzvannogo tipichnymi izmenen-nymi formami brucell // Dostizhenie nauki i texniki APK. 2015. T. 29. № 3. S. 56-58.

7. Shityj A.G. Effektivnost profilaktiki i likvidacii bolez-nei zhivotnyh // Profilaktika i likvidaciya osnovnyx boleznej selskoxozyajstvennyx zhivotnyx na Dalnem Vostoke: tezisy dokladov regionalnoj nauchno-proizvodstvennoj konferencii / VASXNL. Sibirskoe otdelenie. Novosibirsk, 1989. S. 3-5.

8. Gordienko L.N., Makarov Yu.A., Dikix Ya.G. Meto-dika opredeleniya ekonomicheskoj effektivnosti protivobru-celleznyx meropriyatij v Amurskoj oblasti // Rekomendacii / VASXNL. Sibirskoe otdelenie. Novosibirsk, 1990. 16 s.

vniibtg@rambler.ru

УДК 633.71+631.811.98

Татьяна Плотникова,

кандидат сельскохозяйственных наук,

заведующая лабораторией агротехнологии,

Вадим Саломатин,

доктор экономических наук, директор,

заведующий лабораторией экономических исследований,

Всероссийский научно-исследовательский институт табака,

махорки и табачных изделий (ВНИИТТИ), г. Краснодар,

Елена Егорова,

старший преподаватель,

Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, г. Краснодар

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ТАБАЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В КАЧЕСТВЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ

В рамках создания безотходных технологий и с целью сохранения благоприятного состояния окружающей среды предлагается бесполигонный способ утилизации табачной пыли — применение в качестве органического удобрения. Предложенный способ включает совместное применение пыли в дозах от 2-8 т/га с биодеструкторами Стернифаг (80 г/га) или Биокомплекс БТУ (1 л/га) для ускоренного разложения отхода табачной промышленности за месяц до предполагаемого посева или посадки сельскохозяйственных культур. Помимо повышения плодородия почвы, проявляемого в виде увеличения количества основных питательных элементов в почве (азот, фосфор, калий), данный способ способствует агробиологическому оздоровлению почвы отмеченному увеличением ее нитрифицирующей способности, интенсивности процесса разложения клетчатки, продуцирования углекислоты, а также эффективным подавлением патогенной микофлоры.

S u m m a r y

New method for recycling tobacco dust without polygons uti lizing is proposed. It allows saving environment and uti lizing wastes by using them as fertilizers. According to this method tobacco dust in quantity 2-8 t/ha is applied into soil with biodestructor Sternifag (80 g/ha) or Biocomplex BTU (1 l/ha). Biodestructor decreases time of tobacco dust destruction and allows sowing or transplanting into treated soil after one month. This method increases soil fertility by increasing quantity of basic nutritive elements (nitrogen, phosphorus, potassium), and also leads to agrobiological soil improving by increasing its nitrification properties, intensity of cellulose destruction, carbon dioxide production and also pathogenic organisms suppression.

Ключевые слова: табачная пыль, утилизация, безотходная технология, органическое удобрение, агробиологическое оздоровление почвы. Keywords: tobacco dust, utilization, non-waste technology, organic fertilizer, agrobiological soil improving.

Серьезным загрязняющим фактором для окружающей среды являются промышленные отходы. Проблемы, связанные с их утилизацией актуальны для многих производств, в том числе и для табачной промышленности. При ежегодном производстве около 391,1 млрд шт. сигарет, отходов образуется свыше 11 тыс. т, из которых порядка 9,5 тыс. т табачной пыли с содержанием минеральных примесей [1, 2]. За-

хоронение данного невозвратного отхода, как умеренно опасного вещества (3 класс опасности), производят на специальных полигонах ТБО (твердые бытовые отходы). Однако из-за повышенной взрывоопасности при больших скоплениях размещение пыли ограничено. В этой связи актуальность приобретают разработки способов бесполигонной утилизации (в качестве инсектицида, биотоплива и т.д.). В настоящее

время проводятся исследования по использованию табачной пыли в качестве органического удобрения.

Целесообразность этого направления обусловлена содержанием в пыли питательных элементов: азота (1,84-2,3%), фосфора (0,24-0,37%) и калия (2,14-3,72%). При этом наличие в пыли токсикантов (свинец, кадмий, цинк и медь) при оптимальных нормах внесения не влияет на

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 4/2C17

www.mshj.ru

НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННЫМ КОМПЛЕКСОМ

изменение баланса этих элементов в почве с учетом показателей ПДК [3].

Впервые табачную пыль как добавочное удобрение к навозу начали применять в начале 20-го века [4]. В 80-х годах прошлого столетия проводились опыты по использованию пыли в качестве удобрения в чистом виде [5]. При внесении ее в почву в норме расхода 20-40 т/га отмечено повышение урожайности озимой пшеницы и сахарной свеклы на 20-30% без ухудшения качества продукции [6]. Имеется опыт применения табачной пыли и за рубежом. Проведенными исследованиями в Турции установлено, что наиболее влиятельным фоном на биологические параметры почвы и урожайность салата является соотношение компонентов: 25% навоза и 75% пыли, в общей сумме вносимого органического вещества в почву 50 т/га [7]. В Пакистане предлагается использовать пыль в качестве удобрения в органическом земледелии [8].

Исследования, проведенные ранее во ВНИ-ИТТИ показали, что табачная пыль при правильном применении (в дозах 2-5 т/га за месяц до высадки или посева сельскохозяйственных культур с обязательным ее увлажнением) помимо повышения плодородия является фактором оздоравливающим почву от микопатоге-нов и снижающим численность вредителей [2]. Однако есть утверждение, что внесённая в чистом виде пыль в течение вегетационного сезона разлагается незначительно — не более 10%, а без полной деструкции в почве последующее применение табачного отхода не допустимо, в противном случае произойдет сильная интоксикация почвы, которая может привести к гибели полезной биоты и в дальнейшем деградации агроценоза [9].

Чтобы исключить спорную тему, институтом предложен способ ускоренного разложения пыли. Эффективность совместного применения табачной пыли с биодеструкторами оценивали в полевой период на опытно-селекционном участке института. Табачные отходы вносили весной в дозах 2, 5 и 8 т/га в чистом виде, так и совместно с биодеструкторами Стернифаг (80 г/га) и Биокомплекс БТУ для стерни и почвы (1 л/га) из расчета на 1 га: в 300 л воды разводили 3 кг аммиачной селитры, добавляли биодеструктор, тщательно смесь перемешивали и готовый рабочий раствор равномерно наносили на обрабатываемую площадь (в данном случае на участок с внесенной табачной пылью) и заделывали в почву на глубину 5-10 см. Площадь учетной делянки 5 м2. Повторность трехкратная. Образцы почвы отбирали с глубины 0-20 см через 30 суток после внесения. В почвенных образцах определяли биологическую активность почвы: нитрифицирующую способность по Кравко-ву (1972), целлюлозоразрушающую активность по Федорову (1963), интенсивность выделения СО2 из почвы — дыхание по Штатнову (1952) [10, 11,12]. Для характеристики питательного режима почвы определяли нитратный и аммонийный азот, подвижный фосфор и калий [13]. Оценивали влияние табачной пыли на состав почвенной микофлоры. За период от внесения до отбора проб выпало 75 мм осадков (2015 г.) и 50 мм осадков (2016 г.).

В результате проведенных опытов установлено повышение содержания в почве аммонийных и нитратных форм азота. Так, обеспеченность исходной почвы питательными элементами находилась за годы наблюдений на низком уровне: нитратный азот 3,8-6,0; аммонийный азот 1,0-2,4;

подвижный фосфор 8,2-8,7; обменный калий 8,013,5 мг/100 г почвы (табл. 1).

При использовании табачной пыли (ТП) в качестве удобрительного средства отмечено увеличение аммонийных форм азота по дозам внесения табачной пыли в чистом виде до уровня 3,1-4,5 мг/100 г почвы (2015 г.) и 1,7-1,9 мг/100 г почвы (2016 г.), при обработке пыли биодеструктором Стернифаг содержание данной формы азота увеличивается, в 2015 г. оно достигло показателей 3,6-4,8 мг/100 г почвы, в 2016г. — 2,33,9 мг/100 г почвы. С препаратом БТУ соответственно 2,5-6,4 мг/100 г почвы и 2,0-3,6 мг/100 г.

Содержание нитратов на участке с использованием табачной пыли в чистом виде составляет 6,3-9,4 мг/100 г почвы (2015 г.) и 3,5-4,6 мг/100 г почвы (2016 г.), с использованием биодеструкторов данные увеличиваются соответственно 7,817,4 и 5,9-7,9 мг/100 г почвы.

При внесении табачной пыли в дозах 2-8 т/га отмечено низкое содержание подвижного фосфора — 9,0-10,3 мг/100 г, с добавлением деструкторов показатели за годы исследований составили 10,0-16,8 мг/100 г почвы. Табачная пыль в чистом виде повлияла на увеличение содержания в почве обменного калия соответственно дозам внесения до 9,7-17,8 мг/100 г почвы (2015 г.) и 16,3-20,5 мг/100 г почвы (2016 г.). Обработка биодеструкторами способствовала увеличению содержания обменного калия от 11,7 до 32,5 мг/100 г почвы за годы исследований.

Биологическая активность почвы — это интенсивность всех биологических процессов, протекающих в ней, а внесение в почву табачной пыли существенно усиливает ее. Интенсивность процесса нитрификации — способность почвы превращать аммонийные соли в

Таблица 1

Изменение содержания в почве подвижных форм основных питательных элементов и ее биологической активности под влиянием табачной пыли, внесенной в качестве органического удобрения

Вариант Азот, мг/100 г Р205, мг/100 г К20, мг/100 г Нитрифицирующая способность почвы, мг/100 г Степень разложения клетчатки, % Продуцирование СО2, мг/кг почвы в сутки

ин„ 4 1Ч03

2015 г.

Контроль 2,4 6,0 8,7 8,0 6,4 9,4 17,6

ТП 2 т/га 3,1 6,3 9,0 9,7 9,2 17,4 37,4

ТП 5 т/га 3,8 7,1 9,6 10,4 12,0 17,7 42,4

ТП 8 т/га 4,5 9,4 9,9 17,8 14,0 23,2 50,6

ТП 2 т/га + Стернифаг 3,6 7,8 12,3 20,6 20,3 36,5 45,0

ТП 5 т/га + Стернифаг 4,2 8,5 14,2 27,4 25,1 64,2 58,5

ТП 8 т/га + Стернифаг 4,8 12,6 16,8 32,5 30,2 85,4 70,7

ТП 2 т/га + БТУ 2,5 11,6 10,0 11,7 17,0 26,0 52,8

ТП 5 т/га + БТУ 4,1 12,5 10,4 13,8 17,9 27,8 55,0

ТП 8 т/га + БТУ 6,4 17,4 11,6 19,6 19,2 29,3 66,0

2016 г.

Контроль 1,0 3,8 8,2 13,5 7,4 10,5 13,2

ТП 2 т/га 1,7 4,6 9,6 17,5 8,7 12,6 19,8

ТП 5 т/га 1,9 4,9 10,3 20,5 9,3 22,4 35,2

ТП 8 т/га 1,7 3,5 9,1 16,3 7,4 13,7 33,0

ТП 2 т/га + Стернифаг 2,3 6,4 11,4 19,5 12,4 33,2 41,8

ТП 5 т/га + Стернифаг 3,4 7,7 12,1 23,8 16,3 61,1 54,0

ТП 8 т/га + Стернифаг 3,9 7,9 12,8 26,5 19,6 78,7 66,0

ТП 2 т/га + БТУ 2,0 5,9 10,0 18,3 9,7 20,1 30,8

ТП 5т/га + БТУ 3,2 6,2 11,8 22,3 11,5 25,3 43,0

ТП 8 т/га + БТУ 3,6 6,4 12,2 25,4 15,7 34,2 50,2

МСХЖ — 60 лет!

- 55

МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 4 / 2017

нитратные, которые являются преобладающей формой питания растений — была одинаково высокой на вариантах с внесением пыли как в первый год исследований, так и во второй. Исследованиями установлено, что в испытанных дозах табачная пыль способствовала увеличению нитрифицирующей способности почвы до 9,2-14,0 мг 1\Ю3 на 100 г почвы (2015 г.) и до 7,49,3 (2016 г.) по сравнению с контролем (6,4-7,4 мг |\Ю3 на 100 г почвы), где сложились менее благоприятные условия для деятельности нитрифицирующих бактерий из-за недостатка органического вещества. Совместное применение пыли и биодеструкторов способствует увеличению нитрифицирующей способности почвы. Так, показатели за годы наблюдений составили 9,730,2 мг Ш3 на 100 г почвы.

Интенс3ивность процесса разложения клетчатки в опыте колебалась в довольно широких пределах: от 17,4 до 78,7%. Заметное оживление деятельности целлюлозоразрушающих микроорганизмов отмечено при внесении табачной пыли совместно с биодеструктором Стернифаг. Низкая активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов выявлена при внесении табачной пыли в дозе 8 т/га только во второй год исследований при меньшем количестве выпавших осадков.

Дыхание почвы достаточно точно отражает уровень ее эффективного плодородия. Процесс выделения углекислоты почвой обусловлен дыханием корневой системы растений, микроорганизмов, разложением органических остатков, газообменом между почвой и атмосферой и может служить показателем интенсивности биологических процессов и, таким образом, почвенного плодородия. Продуцирование углекислоты почвой заметно увеличивается при внесении табачной пыли в качестве удобрения и составляет 19,8-50,6 мг/кг почвы в сутки в зависимости от

дозы применения, а при совместном применении с биодеструкторами показатели увеличиваются до 30,8-70,7 мг/кг.

В зависимости от внесенных доз табачной пыли, а также использования препаратов Стернифаг и Биокомплекс БТУ в почве через 30 суток после внесения табачного отхода отмечено изменение состава и количества микофлоры. При микологическом анализе почвенного образца контрольного варианта выявлены колонии патогенных микромицетов рода Fusarium spp., Alternaría spp., Curvularia spp. и представителя супрессивной группы гриба рода Pénicillium spp. (до 6 тыс. КОЕ (колониеобразующих единиц) / 1 г абсолютно сухой почвы). Рост колоний почвенного микромицета супрессивной группы рода Trichoderma spp. был замечен в слабой степени (1 тыс. КОЕ / 1 г) (табл. 2).

В вариантах с применением табачной пыли отмечены единичные колонии микромицетов родов Alternaría spp., Pénicillium spp., и Curvularia spp. (до 2 тыс. КОЕ / 1 г). Рост колоний грибов рода Fusarium spp. не превышал 3 тыс. КОЕ / 1 г. Наблюдался активный рост колоний гриба рода Trichoderma spp. (до 3 тыс. КОЕ /1 г).

Наиболее эффективное подавление патогенной микрофлоры установлено при внесении табачной пыли совместно с биодеструкторами, здесь преобладающим микромицетом определен гриб рода Trichoderma spp. (до 4-5 тыс. КОЕ / 1 г почвы). Стоит отметить, что грибы рода Trichoderma spp. являются деструкторами органических остатков в природе, при этом они угнетают многие фитопатогены и одновременно являются стимуляторами роста растений. Грибы рода Fusarium spp., Alternaría spp. и Penicillium spp. выявлены единично, а обнаруженный микроми-цет рода Humicola spp. на фоне ТП с биодеструктором Стернифаг свидетельствует о достаточно высоком уровне почвенного плодородия.

Как видно из полученных результатов таблицы 2, табачную пыль целесообразно использовать в качестве органического удобрения в дозах 2-8 т/га совместно с биодеструкторами Стернифаг или Биокомплекс БТУ за месяц до начала проведения весенних полевых работ. При этом достаточным является количество выпавших осадков в данный период 50-75 мм. В этих условиях о полном разложении пыли говорит тот факт, что увеличивается содержание подвижных форм питательных элементов, повышается биологическая активность почвы, на участке обнаруживаются почвообитающие насекомые (жужелицы, дождевые черви и др.). Возможно применение табачной пыли в чистом виде в дозах 2-5 т/га при вышеуказанных условиях. В дозе 8 т/га при недостаточном увлажнении табачная пыль за месяц полностью не разлагается. Это подтверждается результатами, полученными в 2016 г. На участке, где применяли табачную пыль в максимально испытанной дозе, наблюдалось угнетение всех агробиологических процессов, хотя не зафиксировано в почве наличия никотина во всех вариантах через 30 суток после внесения табачной пыли (заключение сертифицированного испытательного центра ФГБНУ ВНИИТТИ).

Литература

1. Россия в цифрах, 2014. Краткий статистический сборник / Росстат. М., 2014. 558 с.

2. Плотникова Т.В. Влияние табачной пыли на агробиологические свойства чернозема выщелоченного и продуктивность сельскохозяйственных культур // Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. по матер. V Междунар. науч. экол. конф. (28-30 марта 2017 г.) / сост. В.В. Корунчикова; под ред. И.С. Белюченко. Краснодар: КубГАУ, 2017. С. 525-527.

3. Кротов В.Г., Кротова Е.А. Возможность использования табачной пыли в качестве источника органических удобрений в сельском хозяйстве // ТоЬассо-РЕВЮ. 2007. № 4. С. 18-30.

4. Котельников Г.Н. Приемы возделывания табака — махорки в условиях Полтавской губернии. СПб., 1913. 74 с.

5. Сичинава Р.Б. Использование табачных отходов // Сб. НИР ВИТИМ. Краснодар, 1978. Вып. 168. С. 58-59.

6. Филипчук О.Д. О проблеме утилизации табачных отходов // Тобакко-РЕВЮ. 2008. № 2. С. 44-46.

7. Nur Okur Organic Amendment Based on Tobacco Waste Compost and Farmyard Manure: Influence on Soil Biological Properties and Butter-Head Lettuce Yield / Nur Okur, Huseyin Husnu Kayikciolu, Bulent Okur, Sezai Delba-cak // Turkish Journal of Agriculture & Forestry. 2008. Vol. 32. Pp. 91-99.

8. Sarah Shakeel Consideration of Tobacco Dust as Organic Amendment for Soil: A Soil & Waste Management Strategy // Earth Sciences. 2014. Vol. 3. № 5. Pp. 117-121.

9. Филипчук О.Д., Тонконог М.Д. Эффективность органического удобрения из отходов табачной промышленности // Агро XXI. 2014. № 7-9. С. 30-31.

10. Агрохимические методы исследования почв / под ред. А.В. Соколова. М.: Наука, 1975. С. 99-100.

11. К методике определения биологической активности // Доклады ВАСХНИЛ, 1952. Вып. 6. С. 27-30.

12. Практическое руководство по почвенной микробиологии. М.: Сельхозиздат, 1963. 615 с.

13. Мещеряков А.М., Тетерина М.В. Извлечение и определение нитратов и аммония в почвах сероземной зоны Таджикистана // Агрохимия. 1972. № 6. С. 124-131.

vniitti1@mail.kuban.ru

Таблица 2

Влияние табачной пыли, примененной в качестве органического удобрения, на комплекс микромицетов в почве

Варианты Вид микромицета Количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на 1 г абсолютно сухой почвы

Fusarium spp. 6 тыс.

Alternaria spp.

Контроль Curvularia spp. Penicillium spp. 2-6 тыс.

Trichoderma spp. 1 тыс.

Fusarium spp. 1-3 тыс.

Alternaria spp.

ТП 2-8 т/га Curvularia spp. Penicillium spp. 1-2 тыс.

Trichoderma spp. 2-3 тыс.

Fusarium spp.

ТП 2-8т/га + Стернифаг Alternaria spp. Penicillium spp. единично

Trichoderma spp. 3-5 тыс.

Humicola spp.

Fusarium spp.

ТП 2-8т/га + БТУ Alternaria spp. единично

Penicillium spp.

Trichoderma spp. 3-4 тыс.

INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 4 / 2C17

www.mshj.ru