Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Власова Ольга Александровна

Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья
<
Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Власова Ольга Александровна. Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья: диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук: 06.01.04 / Власова Ольга Александровна;[Место защиты: Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им.Д.Н.Прянишникова РАСХН].- Москва, 2014.- 113 с.

Содержание к диссертации

Введение

Использование осадков сточных вод для удобрения . 7

1.1 Современное состояние применения осадков сточных вод в России и за рубежом 7

1.2 Химический состав и удобрительная ценность осадков сточных вод 13

1.3 Влияние осадков сточных вод на агрохимические, санитарно-гигиенические и биологические свойства почв 16

1.4 Влияние осадков сточных вод на урожайность и качество сельскохозяйственных культур 31

2.0 Объекты, методы и условия проведения исследований 3 5

2.1 Объекты исследований 35

2.2 Методы проведения исследований 37

2.3 Условия проведения исследований . 40

3.0 Результаты исследования 48

3.1 Агрохимическая и санитарно-токсикологическая оценка компостов на основе ОСВ 4 8

3.2 Действие и последействие компостов из осадков сточных вод и ОМУГ на урожайность льна-долгунца и картофеля 51

3.3 Влияние удобрений на качественные свойства льна-долгунца и картофеля 56

3.4 Влияние компостов на основе осадков сточных вод на изменение содержания тяжелых металлов и мышьяка в растениях 61

3.5 Влияние удобрений на агрохимические, биологические и санитарно-гигиенические свойства почв 67

3.5.1 Агрохимические свойства 67

3.5.2 Биологические свойства . 73

3.5.3 Санитарно-гигиенические свойства. Влияние удобрений на содержание тяжелых металлов в почве 76

4.0 Баланс питательных веществ в звене севооборота лен-долгунец - картофель . 83

5.0 Экономическая и энергетическая эффективность удобрений применения удобрений 86

5.1 Энергетическая эффективность удобрений применения удобрений 86

5.2 Экономическая эффективность удобрений применения удобрений 88

Выводы 91

Список литературы 94

Приложения 110

Введение к работе

Актуальность проблемы. Возрастающая потребность и необходимость обеспечения населения России высококачественным продовольствием , а так же проблемы экологической безопасности природной среды требуют устойчивого развития сельскохозяйственного производства. Одним из основных условий обеспечения высокой и устойчивой продуктивности земледелия является сохранение и повышение плодородия почв. Важным резервом восполнения органического вещества могут служить отходы коммунального хозяйства, в том числе осадки сточных вод (ОСВ).

На предприятиях Вологодской области действуют 247 очистных сооружений канализации. Общая мощность очистных сооружений предприятия МУП ЖКХ «Вологдагорводоканал» составляет 120 тыс. м3 жидких стоков в сутки.

Утилизация муниципальных отходов представляет серьезную экологическую проблему. При этом важно учитывать, что осадки сточных вод имеют высокую ценность как органическое удобрение для сельскохозяйственных культур, но наличие в них примесей токсичных элементов может служить ограничительным фактором их применения в агроценозе.

Внесение осадков городских сточных вод в почву в виде компостов – это один из путей решения проблемы утилизации. Решением этой задачи может быть также переработка отходов в сухие гранулированные органоминеральные удобрения (ОМУГ) с высокой концентрацией биогенных элементов. К преимуществам таких удобрений относится транспортабельность и возможность внесения на поля обычной сельскохозяйственной техникой. Однако в настоящее время научных исследований по применению переработанных осадков сточных вод в условиях северных регионов страны не достаточно.

Для рационального использования ОСВ в т.ч. компостов на их основе, ОМУГ в качестве удобрений в конкретном регионе важно изучить их агрохимические и экологические свойства, определить влияние различных доз компостов на плодородие почвы и продуктивность агроценозов, на качество сельскохозяйственных культур по хозяйственно-полезным показателям, а также по содержанию токсичных элементов.

Цель и задачи исследования. Цель исследований заключалась в изучении закономерностей влияния компостов на основе осадка сточных вод очистных сооружений г. Вологды и торфа, органоминерального удобрения на продуктивность льна-долгунца и картофеля, установление эффективных, экологически безопасных доз удобрений при возделывании этих культур в полевом севообороте на дерново – подзолистой почве.

В связи с поставленной целью решались следующие задачи:

  1. Изучить агрохимические и экологические свойства компостов на основе осадков сточных вод г. Вологды и гранулированных органоминеральных удобрений.

  2. Определить влияние различных доз компостов на ОСВ и ОМУГ на агрохимические, эколого-токсикологические и биологические свойства почвы.

  3. Определить эффективность ОМУГ и различных доз компостов на основе ОСВ вод на урожайность и качество сельскохозяйственных культур, содержание токсичных элементов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Влияние различных доз компостов на основе осадков сточных вод и гранулированных органоминеральных удобрений на агрохимические, биологические и эколого-токсикологические свойства почвы.

- Действие и последействие компостов на основе сточных вод на урожайность и качество сельскохозяйственных культур, содержание в них токсичных элементов.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые определена эффективность компостов на основе осадков сточных вод г. Вологды в возрастающих дозах и гранулированного органоминерального удобрения - на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья. Установлены закономерности их действия на агрохимические, биологические и санитарно - токсикологические свойства почвы, урожайность льна-долгунца и картофеля, продуктивность звена полевого севооборота, качество растительной продукции. Показано, что на дерново– среднеподзолистой почве Северо – Запада Нечерноземья для получения продуктивности полевого севооборота на уровне 42 ц к.е. с 1 га рекомендуемая доза компоста на основе ОСВ и торфа составит 6 т/га сухого вещества.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при разработке технологий экологически безопасного использования ОМУГ и компоста из осадка сточных вод очистных сооружений г. Вологды и торфа в агроценозах, обеспечивающих повышение плодородия почв и получение экологически безопасной продукции.

Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в проведении полевых работ. Соискателем самостоятельно были проведены анализы и обобщение экспериментальных данных, а также их статистическая обработка.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований доложены на 46-й международной научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей ученых степеней доктора и кандидата наук «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. (г.Москва, ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2012), на 47 – й международной научной конференции молодых ученых, специалистов-агрохимиков и экологов «Перспективы применения средств химизации в ресурсосберегающих агротехнологиях» (г. Москва, ВНИИА им. Д.Н.Прянишникова 2013). По материалам статьи опубликовано 5 печатных работ, в том числе две – в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов исследования соискателями ученых степеней.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, трех глав экспериментальной части, выводов, предложений производству и приложения. Список использованной литературы содержит 165 наименований, в том числе 14 на иностранных языках. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста, содержит 40 таблиц и 6 рисунков.

Влияние осадков сточных вод на агрохимические, санитарно-гигиенические и биологические свойства почв

Основной способ увеличения продуктивности земледелия это повышение плодородия почв. Плодородие почвы характеризуется способностью ее обеспечить получение урожая при конкретных управляющих воздействиях в конкретных экологических условиях (Ю. А. Духанин, 2003).

Дерново-подзолистые почвы характеризуются комплексом отрицательных свойств, которые снижают их плодородие. К ним относятся: низкая емкость поглощения пахотного слоя, обеднение верхних горизонтов илистой фракцией, низкое содержание гумуса, бедность его обменным кальцием и магнием, недостаток микроэлементов и малая мощность гумусового горизонта, и часто повышенная кислотность. Дерново-подзолистые почвы склонны к заплыванию и образованию корки, имеют высокую плотность и низкую порозность и слабо окультурены (В. А. Васильев, И. И. Лукьяненков, В. Г. Минеев и др., 1984).

При внесении осадков сточных вод в почву оказывается большое влияние на их химические, физические и биологические свойства. По данным, полученным в России, установлено, что при внесении осадков наблюдается отчетливая тенденция к увеличению пористости почвы (на 2 - 4 абсолютных процента).

Поступающие вместе с осадками в почву свежее органическое вещество и кальций, способствует склеиванию частиц почвы между собой и образованию микроагрегатов. Увеличивается содержание фракций от 0,25 – 0,50 мм и более.

Водо – и воздухопроницаемость почвы с повышением пористости и агрегированности увеличивается, и это приводит к возрастанию водоудерживающей способности почвы, обеспечивает устойчивость ее к заилению и эрозии (В. Ф. Ладонин, Г. Е. Мерзлая, Р. Ф. Афанасьев, 2002).

Исследованиями как зарубежных, так и российских, ученых неоднократно подтверждалось положительное влияние осадков сточных вод и компостов на их основе на агрохимические и химические свойства почвы, качественный и количественный состав гумуса, что обусловлено внесением в нее минеральных удобрений и известковых материалов.

Осадки сточных вод, как и всякие органические удобрения, обогащают почву органическим веществом, валовыми и подвижными формами элементов питания, улучшают физические, физико-химические и биологические свойства почвы, особенно песчаной и деградированной. Также внесение осадков приводит к прочности почвенных агрегатов и увеличению запасов влаги в почве.

Постоянное внесение органических удобрений в почву приводит к постепенному возрастанию количества гумуса и некоторому повышению доли гуминовых кислот в нем (М. А. Цуркан, 1989, Л. Харгитай, 1977). Осадок сточных вод в основном является органическим азотно-фосфорным удобрением с низким содержанием калия. Поэтому лучше применение осадка сточных вод сочетать с внесением калийных удобрений. Осадки сточных вод содержат в своем составе большое количество кальция, и применение их оказывает положительное действие на улучшение агрохимических свойств тяжелых дерново-подзолистых почв и создает условия для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

В своем составе осадки сточных вод содержат большое количество (6,3 – 18,6 % общего содержания углерода) готовых гуминовых кислот (М. А. Цуркан, 1989). Внесение осадков способствует увеличению основных групп гумусовых веществ, понижению оптической плотности гуминовых кислот, это можно объяснить повышением в их составе доли новообразованных гумусовых соединений, менее сложных по строению. При внесении ОСВ интенсивная минерализация наряду с аккумуляцией гумусовых веществ наблюдается на второй год последействия (Б. К. Нефедов, В. В. Ермилов, В. С. Поляков, 2007).

Осадки сточных вод имеют большое значение для образования агрономически ценной структуры и для улучшения агрегатного состава почвы, в частности, за счет фактора гумусообразования в процессах водопрочности агрегатов и структурообразования (Д. В. Хан, 1969, M. Kirkham, 1974).

В опытах Всероссийского научно-исследовательского и проектно-технологического института органических удобрений и торфа применение безреагентного осадка сточных вод существенно улучшало агрохимические свойства дерново-подзолистой супесчаной почвы, тем самым повышая ее потенциальное плодородие (В. А. Касатиков, К. Е. Баринова, В. Е. Руник, С. М. Касатикова, 1987). С увеличением доз сухой массы снижалась кислотность почвы, значительно возрастал уровень обеспеченности подвижным фосфором. В осадках сточных вод содержится до 75 % органического вещества и является его достоинством (Jahnson S., 1963). Органического вещество может определять направление процесса почвообразования, а также биологические, химические и физические свойства почвенной среды и это отмечено в работе М. М. Кононовой (1969).

Использование общего азота, который содержится в том или ином виде в осадках сточных вод, в первый год зависит от минерального азота, доступного растениям сразу же, органическая часть за счет минерализации в первый год освобождается медленно около 15 – 17 % (Nerudova M., 1984).

Осадки сточных вод также могут играть важную роль в пополнении запасов фосфора в почве. В ОСВ его содержание высокое и связано это с применением фосфорсодержащих моющих средств в быту. У фосфора и его соединений меньшая подвижность и растворимость в отличие от калия, который более легко вымывается из ОСВ и уносится с очищенными водами (Schfafer K., Kick H., 1970).

При сравнительном изучении действия на свойства почвы реагентного осадка, обработанного органическим флокулянтом, безреагентного осадка и компостов из осадка и торфа было выявлено, что действие компостов из осадка и торфа на агрохимические свойства супесчаной почвы обуславливается как действием исходного осадка, так и торфа в составе компоста. Наибольшее влияние на улучшение плодородия почвы оказывал компост из смеси реагентного и безреагентного осадка (по 7,5 т/га) с торфом (15 т/га).

На свойства осадков сточных вод улучшающих качество почвы обращают внимание зарубежные исследователи. При постоянной обработке почва начинает испытывать недостаток в органических веществах, потому что перепахивание, культивация ускоряет ее разрушение, а количество поступающих от запашки пожнивных остатков оказывается недостаточным для возмещения всех потерь. При действии органического вещества на почву образуются агрегаты, между которыми остаются большие поры, через них воздух проникает к корням, а излишки воды испаряются. Если же в почве наблюдается недостаток органического вещества, почвенные агрегаты будут терять прочность и распадаться. Почва будет более плотной, доступа воздуха недостаточно и в результате рост корней будет задерживаться. Почвы песчаные и пылеватые больше подвергнуты различным структурным изменениям. При внесении органических удобрений улучшается качество почвы, следовательно, полученный урожай будет выше (De Haan S., 1980).

Методы проведения исследований

В первый год весной под основную обработку почвы вносили компост из осадков сточных вод и торфа (ОСВ + торф), органоминеральное удобрение ОМУГ и азотно-фосфорно-калийные удобрения (аммиачная селитра, калий хлористый, суперфосфат двойной гранулированный) под лен-долгунец и изучали их последействие (2-ой год) на картофеле. Посев льна-долгунца проводили механизировано, сеялкой ССНП – 16 в агрегате с МТЗ – 82. Норма высева определялась из расчета 20 млн. шт. всхожих семян на га. Посадку картофеля проводили сажалкой СН - 4Б в агрегате с МТЗ-82. Норма высадки картофеля ориентировочно составила 40 тыс. шт. растений на 1 га.

Почвенные образцы (из слоя 0-20 см) отбирали с помощью тростевого бура поделяночно: в первый год перед закладкой опыта и после уборки урожая льна, во второй год перед посадкой картофеля и после уборки картофеля.

Для измерения биологической активности почвы, в частности для определения каталазы, проводили отбор образцов почвы на глубине пахотного горизонта три раза за вегетационный период.

Параллельно с определением ферментов каталазы в почве измерялась по методике Карпачевского в полевых условиях интенсивность дыхания почвы (содержание выделившегося СО2).

Для определения интенсивности разложения целлюлозы в середине июня закладывали в пахотный горизонт в трехкратной повторности льняные полотна на всех культурах. Время экспозиции полотен 40 суток.

По фазам развития растений ежегодно проводили диагностические наблюдения за движением минерального азота в почвенном горизонте 0 - 40 см (Минеев, 2000).

Уборку на опыте проводили сплошным методом. Лен теребили в фазе ранней желтой спелости, картофель убирали в фазу увядания ботвы.

Опыты заложены и проведены согласно общепринятым методикам (Афанасьев, Мерзлая, 2002, Агрохимические методы исследования почв,1975). Химические анализы в почве и в растениеводческой продукции выполнены согласно утвержденным ГОСТам и методикам в аккредитованной испытательной лаборатории ФГУ ГЦАС “Вологодский” (аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21ПЧ08 от 06.07.2009г).

Химический состав на качественные показатели товарной и нетоварной частей биомассы льна – долгунца и картофеля определяли после мокрого озоления: азот - по Къельдалю, фосфор – на фотоколориметре, калий – на пламенном фотометре. Содержание токсичных элементов в растительной продукции (ботва, клубни картофеля, солома, семена, мякина льна-долгунца) проводилось по методикам:

Вологодская область это зона рискованного земледелия с продолжительной зимой, короткой весной, относительно коротким умеренно теплым летом, продолжительной и сырой осенью. Климат Вологодской области умеренно континентальный со сравнительно большим годовым количеством осадков – около 529 мм, что намного больше величины испаряемости. Среднегодовая температура невелика и по данным метеостанции «Семенково» Вологодского района, Вологодской областной не превышает 2,4 0С. По средним многолетним данным сумма активных температур составляет 1611 0С, количество дней с температурой выше 10 0С – 112. Характерными чертами для климата области являются: положительный баланс увлажнения, сравнительно длительный период (195 - 200 дней) с положительными температурами.

Влияние компостов на основе осадков сточных вод на изменение содержания тяжелых металлов и мышьяка в растениях

Влияние удобрений на возможное накопление тяжелых металлов и мышьяка в продукции льна - долгунца представлено в таблицах 22, 23.

Определение содержания тяжелых металлов в биомассе льна-долгунца в среднем за годы исследований показало, что внесение компоста в дозе 6 т/га приводило к некоторому увеличению свинца и мышьяка в растениях (рис. 1). В целом следует отметить, что использование всех изучаемых удобрений существенно не влияло на повышение их содержания, а имеющаяся вариация по вариантам обусловлена пестротой почвенного плодородия и неучтенными случайными факторами. При сравнении содержания токсичных элементов с МДУ 123-4/281-87 для кормов превышение не наблюдается.

Влияние удобрений на возможное накопление тяжелых металлов и мышьяка в продукции картофеля представлено в таблицах 24, 25. Результаты анализов сравнивали с контролем, с вариантами различных видов удобрений и по гигиеническим требованиям безопасности по содержанию токсичных элементов (Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», МДУ 123-4/281-87).

При сравнении содержания токсичных элементов с ПДК для клубней превышение тяжелых металлов и мышьяка не наблюдается.

Необходимым условием для объективной оценки экологической обстановки в агроценозе является баланс тяжелых металлов. При расчете баланса в статье прихода принимали во внимание поступление элементов с компостами на основе осадков сточных вод и минеральными удобрениями. В статью расхода включены вынос металлов с основной и побочной продукцией. поступление с компостами на основе осадков сточных вод (таблица 26). Минеральные удобрения в своем составе в качестве примесей также содержат определенное количество токсичных элементов. Наиболее высокие показатели, которые характеризуют количество поступающих тяжелых металлов и мышьяка с удобрениями, получены при внесении ОМУГ в дозе 4 т/га, что обусловлено высоким их содержанием.

Среди культур в ротации севооборота наиболее значительно выносил элементы с урожаем картофель (табл. 27), особенно цинк и марганец. По вариантам наибольший вынос наблюдается при внесении компоста на основе ОСВ в дозе 6 т/га и ОМУГ в дозе 4 т/га. Вынос элементов с урожаем льна-долгунца имеет те же тенденции. В результате был произведен расчет баланса цинка, меди, свинца, кадмия, кобальта, марганца, ртути, мышьяка, хрома и никеля в дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой почве.

Расчеты показали (табл.38), что за ротацию севооборота сложился положительный хозяйственный баланс тяжелых металлов по меди, кадмию, хрому, марганцу, ртути в вариантах с внесением компостов в дозах 4 и 6 т/га и ОМУГ, по свинцу, никелю, кобальту и мышьяку в вариантах с внесением возрастающих доз компоста с 2 до 4 т/га и ОМУГ, по цинку лишь в варианте с ОМУГ. Балансовые расчеты показывают, что пока не наблюдается опасности загрязнения почв тяжелыми металлами за счет применения компостов на основе ОСВ. При внесении ОМУГ идет накопление цинка, меди, марганца – эти элементы являются необходимыми для роста и развития растений, таким образом, нормированное применение его в качестве удобрений улучшит питательный режим.

Таким образом, нормированное внесение удобрений на основе осадка сточных вод не повышало содержания тяжелых металлов и мышьяка в продукции льна-долгунца и картофеля. С увеличением дозы компоста на основе ОСВ и торфа в два и три раза четких закономерностей в изменении содержания токсичных элементов в почве и растительной продукции не отмечено. Содержание тяжелых металлов и мышьяка в почве и продукции льна и картофеля при удобрении компостом соответствовало гигиеническим нормам, принятым в Российской Федерации.

Экономическая эффективность удобрений применения удобрений

Хозяйственная эффективность установлена путем сравнения результатов производства продукции льна-долгунца и картофеля с ОМУГ, различными дозами компоста на основе ОСВ, минеральными удобрениями в эквивалентной дозе, половинной дозе компоста с минеральными удобрениями и без применения удобрений (контроль) на основе следующих показателей: выход продукции с единицы площади, чистый доход, рентабельность. Эти показатели характеризуют влияние удобрений на конечный результат производства продукции (табл. 40).

Наибольший чистый доход 8246 руб./ га получен в варианте 7 при применении ОМУГ. Для сравнения на контроле он составил 1672 руб./га. Это можно объяснить сбалансированным составом ОМУГ, применение которого обеспечило более высокий выход продукции с единицы площади по сравнению с другим вариантам, который составил 73,7 ц зерновых единиц с 1 га.

Наибольшая рентабельность достигалась в вариантах 4, 3 с внесением компоста в дозах 6 и 4 т/га, это объясняется отсутствием затрат на производство компостов из торфа и осадков сточных вод. Высокий уровень рентабельности был и в варианте 7, составивший 178 %. Малоэффективным оказалось применение минеральных удобрений в эквивалентной дозе, где рентабельность составила 32 %.

Таким образом, вносить компосты на основе ОСВ как органические удобрения лучше в оптимальных дозах, учитывая все расходы. Органоминеральное удобрение (ОМУГ) более рентабельно, так как оно более сбалансировано по химическому составу и удобно при внесении в почву. Выводы

1. Компосты на основе осадков сточных вод г. Вологды и органоминеральное удобрение (ОМУГ) обладают высокой удобрительной ценностью. По результатам анализов, в сухом веществе компостов из ОСВ и торфа содержится 66,9 % органического вещества, 2,0 % общего азота, 0,8 % общего фосфора, 0,3 % общего калия, в ОМУГ – 22,5 % органического вещества, 2,8 % общего азота, 3,1 % общего фосфора, 2,5 % общего калия. Содержание токсичных элементов в удобрениях на основе осадков сточных вод существенно ниже норм ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 .

2. Внесение ОСВ с торфом и ОМУГ в годы опыта (2010-2012 гг.) обеспечивало достоверное повышение урожайности льна-долгунца, а в последействии и картофеля. Наибольшая прибавка урожайности льносоломы (в среднем за 3 года) была получена при внесении ОМУГ в дозе 4 т/га - 38,6 % к контролю. Применение компоста в дозе 2 т/га совместно с NPK (в эквивалентном по д.в. количествах) увеличивало урожайность на 25,4%. Внесение возрастающих доз компоста способствовало достоверному увеличению урожайности льносоломы с 23,1 до 26,8 ц/га, что на 1,6-5,3 ц/га выше (7,4 - 24,7 %) по сравнению с контролем.

3. В первый год последействия при возделывании картофеля наиболее эффективным было применение ОМУГ в дозе 4 т/га и компоста в дозе 6 т/га. В этих вариантах прибавки по отношению к контролю составили 37 ц/га (19,8 %), 26 ц/га (13,9 %) соответственно.

4. Использование компоста на основе осадка в дозах 6т/га и 2 т/га совместно с NPK, а также ОМУГ способствовало увеличению технической длины стеблей на 3 - 6 см по сравнению с контролем.

5. Внесение компоста на основе осадка сточных вод и ОМУГ повышает в семенах льна-долгунца содержание азота до 0,18 %, фосфора до 0,21 %, но не оказывает влияния на содержание калия. Применение компоста в дозе 4 т/га сопровождалось ростом содержания сухого вещества в клубнях картофеля (до 23,6 %), а также увеличивало крахмалистость на 2,9 % к контролю.

6. Компосты на основе ОСВ и ОМУГ улучшали агрохимические свойства дерново-подзолистой почвы, повышали обеспеченность растений питательными веществами, что положительно повлияло на их урожайность. Для обеспечения положительного баланса элементов питания в звене севооборота лен - картофель лучше всего вносить компост на основе ОСВ в дозе 6 т/га совместно с калийными удобрениями. Применение ОМУГ будет более эффективно при внесении в почву с низким содержанием фосфора.

7. При использовании компостов на основе осадка и ОМУГ повышается биологическая активность почвы: увеличивается интенсивности дыхания, каталазная и целлюлозолитическая активность. Интенсивность разложения целлюлозы в среднем за 2 года по сравнению с контролем увеличивалась на 11,8 - 31,3 %.

8. Нормированное внесение удобрений на основе осадка сточных вод не повышало содержания тяжелых металлов и мышьяка в почве и растительной продукции. С увеличением дозы компоста на основе ОСВ и торфа в два и три раза четких закономерностей в изменении содержания токсичных элементов не отмечено. Величина суммарного показателя загрязнения почвы Zс варьирует от 0,34 до 1,22 , что ниже допустимой категории загрязнения ( 16). Содержание тяжелых металлов и мышьяка в почве и растительной продукции при удобрении компостами в различных дозах соответствует гигиеническим нормам.

9. В звене севооборота: лен - картофель - наибольший энергетический эффект (5,64 ед.) получен в варианте с применением ОМУГ в дозе 4 т/га, наименьший (0,65 ед.) - в варианте минеральных удобрений (NPK, внесённых в эквивалентных 4 т/га компоста по д. в.). Высокая рентабельность получена в варианте с внесением органоминерального удобрения ОМУГ – 178 %, что обусловлено его сбалансированностью по химическому составу.

Похожие диссертации на Агроэкологическая эффективность применения компостов на основе осадков сточных вод на дерново-подзолистой почве в условиях северо-запада Нечерноземья