Влияние осадков городских сточных вод на урожайность, структурные и физические показатели сельскохозяйственных культур

Влияние осадков городских сточных вод на урожайность, структурные и физические показатели сельскохозяйственных культур

Т.С. Якимова, соискатель,

ФГБОУ ВПО Чувашская ГСХА

В крупных городах России, в т.ч. в Новоче-боксарске, на очистных сооружениях скопилось осадков городских сточных вод (ОГСВ) по сухому веществу свыше 1,2 млн т естественной влажности. Не находя должного применения, они представляют большую экологическую опасность. Вместе с тем посчитано, что человек выделяет в сутки около 133 г твёрдых испражнений и 1200 жидких. В них содержится соответственно (г): азота 2 и 14, золы 4,5 и 14, фосфорной кислоты 1,35 и 1,78, окиси калия 0,64 и 2,29 [1]. Еще в 1859 г. Маки утверждал, что «200 т лондонских сточных вод эквивалентны 3,5 центнера гуано» [2]. Само собой напрашивается вопрос о целесообразности использования ОГСВ в качестве удобрения. Однако данная проблема к настоящему моменту ещё далека от своего разрешения.

Необходимо в каждом конкретном регионе организовать научные исследования о возможности использования осадков городских сточных вод в качестве удобрения.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований стало выявление возможности использования осадков сточных вод г. Ново-чебоксарска в качестве удобрения.

В задачи исследований входило:

— изучить влияние ОГСВ на урожайность полевых культур;

— выявить изменение структурных и физических показателей возделывания культур: рапса, яровой пшеницы и ячменя;

— установить действие ОГСВ на химический состав возделываемых сельскохозяйственных культур.

Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследований были выбраны осадки сточных вод г. Новочебоксарска, куда на очистные сооружения поступают хозяйственнобытовые и промышленные стоки г. Чебоксары. В опытах использовали ОГСВ 5-летней выдержки, которые вносили в качестве удобрения в светло-серую лесную почву, расположенную на территории УНПЦ «Студгородок» Чувашской ГСХА. Полуперепревший навоз КРС предоставлен хозяйством ГСХА.

Агрохимическая характеристика светло-серой лесной почвы опытного участка характеризовалась следующими показателями: pHKCl-5.4, содержание гумуса — 3,68%, подвижного фосфора — 163 мг/кг почвы, обменного калия — 140 мг/кг почвы. Предшественник рапса — вико-овсяная смесь. В 2008 г. возделывали сорт рапса (Brassica napus) Шпат. На 2-й год, в 2009 г., после рапса возделывали яровую пшеницу (Triticum aestivum), сорт Приокская. На третий год, в 2010 г., после яровой пшеницы — ячмень (Hordtum vulgare L.), сорт Биос-1. В качестве минеральных удобрений использовали нитроаммофоску. Площадь одной делянки — 20 м2, участка — 15 м2; повторность — 4-кратная, расположение делянок систематическое. Схема опыта будет составлена при обсуждении результатов опыта. Структурные, физические и химические показатели определяли общепринятыми методами.

Обсуждение результатов исследований. Результаты изучения влияния удобрений на урожайность рапса приведены в таблице 1.

По данным, приведённым в таблице 1, следует, что ОГСВ, как впрочем и другие применяемые удобрения в прямом действии, существенно повышают урожайность: зелёной массы рапса — на

1. Влияние удобрений на урожайность рапса, 2008 г.

Вариант опыта Вид урожая

зелёная масса, т/га превышение над контролем семена, т/га превышение над контролем

т/га % т/га %

Контроль(без удобрений) 11,8 - 1,26 - -

30 т/га ОГСВ 13,7 1,9 16,1 1,44 0,18 14,3

60 т/га ОГСВ 16,2 4,4 37,3 1,75 0,49 38,9

30 т/га навоза 13,4 1,6 13,6 1,40 0,14 11,1

60 т/га навоза 15,0 3,2 27,1 1,63 0,37 29,4

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 17,2 5,4 45,8 1,80 0,54 42,9

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 16,9 5,1 43,2 1,83 0,57 45,2

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) 15,8 4,0 33,9 1,77 0,51 40,5

НСР0,5 1,1 0,09

1,6—5,4 т/га (13,6—45,8%); семян — на 0,4—0,57 т/га (11,1-45,2).

Результаты изучения влияния удобрений на структурные и физические показатели рапса приведены в таблице 2.

По данным, приведённым в таблице 2, видно, что ОГСВ улучшают структурные и физические показатели растений рапса: увеличивается количество ветвей на 0,7-2,6 шт., стручков на 42,9— 132,7 шт., зрелых стручков — на 16,7-74,7 шт., возрастает масса стручков — на 9,3—14,4 г, масса 1000 семян — на 0,070—0,127 г.

Результаты изучения влияния удобрений на урожайность яровой пшеницы приведены в таблице 3.

Данные таблицы 3 показывают, что ОГСВ, навоз и их сочетание, как между собой, так и с минеральными удобрениями, достоверно обеспечивают прирост урожая яровой пшеницы

по сравнению с контрольным вариантом на

0,40—0,88 т/га (38,1—77,8%).

Результаты изучения влияния удобрений в последействии на второй год после их внесения на структурные и физические показатели яровой пшеницы приведены в таблице 4.

По данным таблицы 4 следует, что ОГСВ, навоз и их сочетание между собой и с минеральными удобрениями способствуют увеличению длины колоса, количества зёрен в колосе, возрастает масса зёрен в колосе, что ведёт в свою очередь к повышению массы 1000 зёрен и показателям натуры.

По данным, приведённым в таблице 5, видно, что ОГСВ, как и навоз и их совместное применение, сочетание с минеральными удобрениями и на третий год после их внесения продолжают оказывать весьма положительное влияние на урожайность ячменя. Превышение с контролем колебалось в пределах 0,33—0,96 т/га (17,2—50,3%).

2. Влияние удобрений на структурные и физические показатели рапса урожая 2008 г.

Вариант опыта Масса стручков, г Количество Масса 1000 семян, г

ветвей, шт. стручков, шт. зрелых стручков, шт.

Контроль (без удобрений) 4,9 2,4 47,1 41,3 3,115

30 т/га ОГСВ 14,2 3,1 90,0 58,0 3,185

60 т/га ОГСВ 19,3 5,0 179,8 116,0 3,242

30 т/га навоза 13,8 2,9 80,3 57,3 3,123

60 т/га навоза 16,7 4,6 163,2 129,4 3,539

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 20,6 5,2 150,5 130,0 3,120

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 18,0 4,3 145,7 134,2 3,204

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) 12,7 4,2 83,1 65,4 3,117

3. Влияние удобрений на урожайность яровой пшеницы, 2009 г.

Вариант опыта Повторность Среднее Превышение над контролем

1 2 3 4 т/га %

Контроль (без удобрений) 0,97 1,28 1,16 1,10 1,13 - -

30 т/га ОГСВ 1,74 1,53 1,25 1,70 1,56 0,43 38,1

60 т/га ОГСВ 1,76 1,65 1,83 17,2 1,74 0,61 53,9

30 т/га навоза 1,37 1,70 1,45 1,61 1,53 0,40 35,3

60 т/га навоза 1,65 1,70 1,71 1,78 1,71 0,58 51,3

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 1,74 1,75 1,83 1,69 1,75 0,62 54,8

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 2,20 1,78 1,96 2,13 2,01 0,88 77,8

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) НСР0,5 1,68 1,81 1,87 1,71 1,77 0,21 0,64 56,6

4. Влияние удобрений на структурные и физические показатели яровой пшеницы, 2009 г.

Вариант опыта Кустистость Длина колоса, см Кол-во зёрен в колосе, шт. Масса зёрен в колосе, г Отношение зерна к соломе Масса 1000 зёрен, г Натура, г/л

общая продук- тивная

Контроль (без удобрений) 1,19 1,18 5,64 15,1 0,68 0,70 40,00 610,0

30 т/га ОГСВ 1,18 1,18 5,82 16,2 0,71 0,71 40,10 618,0

60 т/га ОГСВ 1,26 1,24 6,20 17,2 0,81 0,70 41,00 624,8

30 т/га навоза 1,20 1,20 5,81 15,7 0,72 0,72 40,60 620,0

60 т/га навоза 1,22 1,20 6,18 18,0 0,77 0,73 40,40 623,0

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 1,29 1,28 5,95 17,8 0,75 0,72 41,20 627,0

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 1,31 1,28 6,04 16,9 0,74 0,73 40,60 625,4

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) 1,20 1,19 5,85 17,0 0,72 0,71 40,20 614,0

5. Влияние удобрений на урожайность ячменя, 2010 г.

Вариант опыта Повторность Среднее Превышение над контролем

1 2 3 4 т/га %

Контроль(без удобрений) 1,87 1,93 1,91 1,95 1,91 - -

30 т/га ОГСВ 2,25 2,42 2,26 2,17 2,24 0,33 17,2

60 т/га ОГСВ 2,67 2,53 2,82 2,41 2,61 0,70 36,6

30 т/га навоза 2,18 2,08 2,26 2,21 2,18 0,27 14,1

60 т/га навоза 2,57 2,64 2,73 2,60 2,62 0,71 37,2

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 2,62 2,34 2,53 2,38 2,46 0,55 28,7

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 2,75 2,94 2,88 2,92 2,87 0,96 50,3

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) НСР0,5 1,92 2,06 1,98 2,02 2,01 0.15 0,10 5,2

6. Влияние удобрений на структурные и физические показатели ячменя, 2010 г.

Вариант опыта Кустистость Длина колоса, см Кол-во зёрен в колосе, шт. Масса зёрен в колосе, г Отношение зерна к соломе Масса 1000 зёрен, г Натура, г/л

общая продук- тивная

Контроль (без удобрений) 1,22 1,20 5,87 15,7 0,7 0,70 40,00 610,0

30 т/га ОГСВ 1,31 1,27 6,00 16,5 0,7 0,77 50,01 630,0

60 т/га ОГСВ 1,50 1,41 6,24 18,2 0,89 0,79 50,56 628,7

30 т/га навоза 1,28 1,26 5,93 16,3 0,7 0,77 49,84 631,2

60 т/га навоза 1,43 1,38 6,22 17,8 0,8 0,78 50,38 634,3

30 т/га ОГСВ + 30 т/га навоза 1,32 1,31 6,01 17,2 0,7 0,77 50,27 635,4

60 т/га ОГСВ + К2Б04 360 кг/га 1,47 1,40 6,21 17,4 0,8 0,80 51,02 638,5

№К (экв. содержание в 30 т/га ОГСВ) 1,27 1,21 5,89 15,9 0,7 0,76 49,21 620,0

Результаты изучения влияния удобрений в последействии на 2-й год после их внесения на структурные и физические показатели яровой пшеницы приведены в таблице 6.

Как видно по данным, приведённым в таблице, ОГСВ, навоз и их сочетание, как между собой, так и с другими минеральными удобрениями, и на 3-й год после их внесения в почву продолжают оказывать положительное влияние и на структурные, и на физические показатели ячменя. Увеличивается под их влиянием длина колоса, количество зёрен в колосе, масса зёрен в колосе, что в конечном итоге ведёт к увеличению массы 1000 зёрен и показателей натуры.

Выводы. На основе обобщения результатов исследований можно заключить:

1. Осадки сточных вод г. Новочебоксарска, внесённые в светло-серую лесную почву из расчёта 30—60 т/га, повышают в прямом действии урожайность зелёной массы по сравнению с

контролем рапса на 1,6—5,4 т/га (13,6—45,8%), семян — на 0,40—0,57 т/га (11,1—45,2%), в последействии, на 2-й год урожайность ячменя — на

0.33.0,96 т/га (17,2-50,5%).

2. ОГСВ улучшают структурные и физические показатели рапса: увеличивают количество ветвей на 0,7-2,6 шт., стручков — на 42,9-132,7 шт., зрелых стручков - на 16,7-74,7 шт., возрастает масса стручков на 9,3-14,4 г, масса 1000 семян -на 0,070-0,127 г.

3. ОГСВ, навоз и их сочетание между собой и с минеральными удобрениями способствуют увеличению длины колоса, количества зёрен в колосе, возрастает масса зёрен в колосе, что соответственно ведёт к повышению массы 1000 зёрен и показателя натуры.

Литература

1. Михайлов Л.Н., Путажкин И.В., Марковская М.П. и др. Научные основы применения осадков городских сточных вод в качестве удобрения: монография. Самара: Кн. изд-во,1998. 160 с.

2. Mechi J.J. How to Farm Prffitably. Tiptree. Essex., 1859, p. 405.