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

Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Воробьева Дарья Николаевна

Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании
<
Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании
>

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

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

Воробьева Дарья Николаевна. Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании: диссертация ... кандидата биологических наук: 03.02.08 / Воробьева Дарья Николаевна;[Место защиты: Институт лесоведения РАН], 2015.- 202 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ современных подходов к переработке твердых отходов ЦБП и к использованию отходов при лесовыращивании 13

1.1 Виды отходов ЦБП и их состав 13

1.2 Общее сведения о диоксинах и их содержание в отходах ЦБП 15

1.3 Возможные методы переработки отходов ЦБП 24

1.4 Биологические методы переработки 30

1.5 Применение получаемого при биологической утилизации субстрата 44

Выводы к главе 1 48

Глава 2. Объекты и методы исследований 51

2.1. Объекты исследований 51

2.2 Методы исследований 56

Глава 3 Содержание диоксинов в субстратах из твердых отходов ЦБП 67

3.1 Анализ изменения содержания диоксинов в твердых отходах ЦБП с хлорной отбелкой целлюлозы 68

3.2 Анализ изменения содержания диоксинов в твердых отходах ЦБП с бесхлорной отбелкой целлюлозы 72

Выводы к главе 3 89

Глава 4 Содержание элементов питания в субстратах из твердых отходов ЦБП 91

4.1 Анализ изменения содержания элементов питания в твердых отходах ЦБП с хлорной отбелкой целлюлозы 91

4.2 Анализ изменения содержания элементов питания в твердых отходах ЦБП с бесхлорной отбелкой целлюлозы 105

4.2.1 Переработка червями 105

4.2.2 Двухстадийная переработка 114

Выводы к главе 4 119

Глава 5. Анализ всхожести и биометрических параметров сеянцев, выращенных на субстратах из твердых отходов ЦБП 121

5.1. Результаты апробации субстратов из отходов ЦБК с бесхлорной отбелкой целлюлозы, полученных методом вермипереработки 121

5.1.1 Всхожесть семян 121

5.1.2 Результаты измерения биометрических показателей сеянцев 123

5.1.3 Результаты определения фитомассы 131

5.2 Результаты апробации субстратов из отходов ЦБП с бесхлорной отбелкой целлюлозы, полученных методом двухстадийной переработки 134

5.2.1 Результаты измерения биометрических показателей сеянцев 134

5.2.2 Результаты определения фитомассы сеянцев 138

Выводы к главе 5 140

Заключение 142

Список используемой литературы 145

Биологические методы переработки

Изучением вопроса применения тех или иных видов органических отходов и продуктов на их основе в лесном хозяйстве занимался ряд ученых. Известно, что при выращивании сеянцев древесных растений после посева рекомендуется производить мульчирование поверхности почвы отходами деревообработки (опилками), что позволяет повысить грунтовую всхожесть семян древесных растений (Степанов, 1979; Ведерников, 1996; Романов, 2000).

В литературных источниках описан опыт использования в качестве тепличного субстрата компоста на основе древесной коры (Калугина, 1984). Наиболее изученным является применение мелиорантов на основе осадков сточных вод, образующихся при очистке коммунальных и промышленных стоков, для удобрения почв лесных питомников, плантаций и лесных культур (Кураев, 1994; Романов, 1997; Риджал, 2000; Романов, 2000; Мартынюк, 2006). Так, для удобрения легких по гранулометрическому составу почв лесных питомников Романовым и Нуреевой в 1995 году впервые было предложено использовать НОМУЛП - нетрадиционное органическое удобрение на основе отходов гидролизно-дрожжевых отходов (Романов, Мухортов 2007).

Учеными Поволжского государственного университета проанализировано влияние применения в питомнике НОМУЛП и других почвенных мелиорантов на приживаемость и рост лесных культур. На повышение приживаемости и ускорение роста лесных культур влияет внесение в дерново-подзолистую малогумусированную супесчаную почву питомника мелиорантов органического и минерального происхождения, в том числе и НОМУЛП (Самосудов, 2004).

Романовым разработаны технологии получения компостов на основе многокомпонентных смесей органических отходов - субстратов и наполнителей для использования в лесных питомниках (Романов и др., 2001). Автором приводятся сведения о повышении плодородия почв лесных питомников привнесении полученного субстрата. Повышение почвенного плодородия при внесении нетрадиционных органических удобрений позволяет интенсифицировать рост древесных растений. Так, использование компостов на основе осадков сточных вод и гидролизного лигнина при выращивании сеянцев ели позволило получить более крупный посадочный материал и существенно увеличить выход стандартного посадочного материала с единицы площади. Такая же тенденция наблюдается и при выращивании сеянцев и саженцев других пород древесных растений в лесных питомниках.

Другим направлением использования органических отходов при лесовыращивании и повышении продуктивности лесных насаждений является разработанная технология выращивания сеянцев с закрытой корневой системой в контейнерах с использованием субстратов на основе отходов деревообработки, деревопереработки и коммунального хозяйства (Романов и др., 2007). При этом органические отходы могут быть использованы в качестве добавок к низинному торфу или для производства компостов, на основе которых можно получать субстраты.

Известны исследования по апробации новых органических удобрений с внесением биоактивизирующих добавок - активатора разложения стерни (АРС), активатора почвенной микрофлоры (АПМ) и азотовита при их производстве. Таким образом, использование нетрадиционных органических удобрений в лесных питомниках позволяет повысить содержание органического вещества в почве. Применением сочетания биоактивизирующих добавок при производстве компостов из органических отхода на стадии остывания (АРС, АПМ и азотовит) можно увеличить содержание в почве обменного калия, а введением АРС и АПМ на стадии созревания - нитратного азота. Установлено, что внесение нетрадиционных удобрений позволяет повысить как общий выход сеянцев с единицы площади посевного отделения лесного питомника, так и выход стандартного посадочного материала. По сравнению с контролем, где компосты из органических отходов не вносились, при одинаковой норме высева семян и агротехнике выращивания посадочного материала, общее количество растений при использовании мелиорантов оказалось выше в 1,5-2,0, а стандартных сеянцев в 1,7-2,0 раза. Наибольшие значения высоты стволика, диаметра шейки корня и массы надземной части имели растения, выращивание которых осуществлялось при внесении 120 т/га нетрадиционных мелиорантов, модифицированных АРС и комплексом биологических добавок (Романов и др., 2012).

Установлено, что эффективность использования порубочных остатков в виде древесной зелени при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой существенно зависит от объемного содержания данного вида порубочных остатков в исходной смеси для приготовления субстрата. Исследовано девять вариантов торфяных субстратов с объемным содержанием древесной зелени от 0 до 50 %. Результаты исследований показали, что при выращивании сосны обыкновенной с закрытой корневой системой объемная доля предварительно обработанных порубочных остатков березы повислой оптимальна в диапазоне 10-25 %. При этом компостирование порубочных остатков происходит наиболее быстро при содержании порубочных остатков в компосте от 20 до 35 % (Зайцева и др., 2010).

Наилучший результат при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с закрытой корневой системой в условиях защищенного грунта были получены при использовании субстрата с содержанием ольхи от 6,5 % до25 %, березы от 6,5 % до 25% и ивы от 6,5 % до 33%. Расчеты автора показали, что выращивание сеянцев сосны с закрытой корневой системой на субстрате, приготовленном с использованием древесного компонента по предложенной технологии, ежегодно позволяет сократить потребление минеральных удобрений и торфа на 38% (Зайцева, 2010).

Использование компостов на основе опилок древесных растений в качестве субстрата для заполнения контейнеров позволяет интенсифицировать рост сеянцев лиственницы сибирской с закрытой корневой системой. Средние показатели высоты стволика выше в 4,0-4,6 раза, диаметру корневой шейки различия достигают 1,24-1,62 мм, по длине корневой системы 9,6-12,1 см по сравнению с контрольным вариантом, где в качестве субстрата использовался низинный торф (Копылов, 2007).

Возможно использование отходов деревопереработки для выращивания не только хвойных пород. Изучено влияние нетрадиционных органических удобрений на основе осадков сточных вод, опилок и сорной травянистой растительности на приживаемость черенков различных кустарниковых ив. На основании проведенных исследований автор предложил ассортимент ив (уральской селекции) способных давать в условиях лесного Среднего Заволжья большое количество прута (Трегубов, 2006).

Большинство исследований в основном основываются на результатах выращивания сеянцев в открытом грунте, и лишь немногочисленные авторы приводят сведения по использованию древесных отходов для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой (Мухортов и др., 1990; Романов, 2007; Зайцева, 2010; Мартынюк, 2012), что препятствует использованию отходов ЦБК при производстве лесопосадочного материала по наиболее эффективной скандинавской технологии.

Анализ изменения содержания диоксинов в твердых отходах ЦБП с бесхлорной отбелкой целлюлозы

Эксперимент проводили в трехкратной повторности, контроль -идентичные по составу смеси отходов без переработки червями.

Содержание диоксинов определяли в смешанной из трех повторностей пробе субстрата из чистого ила, т.к. чистый ил - отход, получаемый непосредственно при отчистке сточных вод, поэтому содержание диоксинов в нем должно быть максимально. Определено содержание диоксинов в биомассе червей до переработки и после переработки чистого ила в смешанной из трех проворностей пробе. Червей промывали, оставляли в пластиковом контейнере на влажной фильтровальной бумаге в течение 24 часов для опорожнения кишечника, повторно промывали и высушивали до воздушно - сухого состояния.

Содержание элементов питания определяли в каждой повторности. Полевой эксперимент. Полевой эксперимент проводили для проверки результатов лабораторного эксперимента в полевых условиях и для анализа возможности использования предложенного двухстадийного подхода к переработке отходов в производственных условиях.

На производственной площадке Светогорского ЦБК смеси отходов (таблица 2.3) формировали в бурты - вытянутые продолговатые кучи размерами 1м х 0,5м х 2м (объем -1м, вес - 0,87-1,0 т.). Бурты были размещены под открытым небом на ровной площадке с предварительно уплотненной поверхностью.

Проводили вермипереработку смесей червями Е. andrei (плотность заселения -14 тыс. шт/м ) в течение 90 сут. при влажности буртов 60-80%. Для адаптации червей с обоих концов бурта вносили 0,02 м конского навоза с червями, который через неделю убирали. Оставшихся червей выбирали и запускали непосредственно в смесь отхода.

Параллельно смеси отходов 0.5 ил : 0.5 кора и 0.3 ил : 0.7 кора проливали культуральной жидкостью штамма Т. maxima и Т. hirsuta, полученной при их культивировании на глюкозо-пептонной среде, и L. betulina, полученной при культивировании штамма на среде с 2% содержанием мальтэкстракта среде, из расчета 30 л/м . Далее бурты тщательно перемешивали и проливали водой до влажности 60-80%. После переработки грибами в бурты были заселены черви Е. andrei (плотность заселения - 14 тыс. шт/м ). Переработка грибами длилась 45 сут., червями - 45 сут.

Уход за всеми буртами заключался в равномерном поливе отстоявшейся водой с использованием рассеивателя 1 раз в 3 сут. Контроль - смеси отходов без переработки.

Химический анализ образцов проводили на каждой стадии переработки. Содержание диоксинов определяли в смешанных образцах из 7 повторностей с 1 бурта. Содержание элементов питания определяли в трехкратной повторности с каждого бурта.

Содержание диоксинов определяли в лаборатории аналитической экотоксикологии ИПЭЭ РАН по методике выполнения измерений суммарного содержания полихлорированных дибензо-п-диоксинов (ПХДД) и дибензофуранов (ПХДФ) в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (2,3,7,8 -ТХДД) в пробах почв, грунтов, донных отложений методом хромато-масс-спектрометрии (ПНД Ф 16.1:2:2.2.56-08). Анализ выполнен на хромато-масс-спектрометре высокого разрешения Thermo Finnigan MAT 95ХР. Концентрации определяемых веществ переводили с учетом эквивалента токсичности, принятом Всемирной Организацией Здравоохранения - WHOEF (Van den Berg, 2006).

Коэффициент бионакопления диоксинов определяли отношением содержания диоксинов в червях к убыли диоксинов в субстрате из отходов (Криволуцкий, 2002).

Актуальную кислотность (рН) измеряли потенциометрически в водной вытяжке, используя соотношение субстрат/раствор - 1:25. Для определения концентрации доступных соединений элементов питания образцы субстрата обрабатывали ЇМ СН3СООМЇ4 (рН = 4,65) (Halonen, 1983; Nord, 1989). Использовали те же соотношения субстрата и вытеснителя, что и при определении рН. Для определения валового содержания проводили спекание образцов с содой и бурой и обработку соляной кислотой. Содержание углерода определяли методом Тюрина, азота - методом Къельдаля, фосфора -колориметрически. Нитраты и аммоний исследовали колориметрически.

Выращивание сеянцев на полученных субстратах.

Апробацию субстрата, полученного при лабораторном эксперименте, проводили в ГБУ НО «Семеновский спецсемлесхоз» при выращивании сеянцев сосны обыкновенной {Pinus silvestris L.) и ели обыкновенной {Picea abies (L.) Karst) с закрытой корневой системой в условиях закрытого грунта.

Сеянцы выращивали в кассетах типа «Plantec-81» в течение 2,5 месяцев с добавлением в верховой торф 20%, 50%, 100% по объему субстратов на основе отходов (таблица 2.3). Контроль - сеянцы, выращенные на верховом торфе и верховом торфе, обогащенном удобрениями (таблица 2.4).

Грунтовую всхожесть определяли на 15 сут. после высева отношением количества семян, давших всходы к общему количеству высеянных семян (ГОСТ 13056.6-97). Определяли количество и длину хвоинок, высоту стволика, длину основного корня, длину и количество боковых корней у каждого сеянца. Массу сеянцев по фракциям (корни, стволики, хвоя) определяли суммарно по вариантам. Для измерения длины и диаметра корневой шейки использовали штангенциркуль ШЦЦ-1-125 0.01 МИК, для измерения массы - электронные весы типа НЖ 420-СЕ. Таблица 2.4 Элементы питания в смесях субстратов, используемых для выращивания сеянцев в теплице

Анализ изменения содержания элементов питания в твердых отходах ЦБП с бесхлорной отбелкой целлюлозы

Исходные варианты смесей имеют сходное с торфами содержание общего углерода (в среднем 42,4%) (р 0,12), при этом содержание общего азота в них в среднем составляет 3,1%, что в 5 раз выше, чем в лесной подстилке, в 2 раза выше, чем в торфе с удобрениями, в 3 раза выше, чем в торфе без удобрений. Это обусловливает отношение углерода к азоту - C:N исходных смесей отходов значительно ниже, чем у природных компонентов (р=0,02) и в среднем составляет 14 против 34-47 у природных компонентов. Самым низким показателем C:N отличается чистый ил.

Исходные смеси отходов содержат значительно больше нитратного азота (26±7 - 38±14 мг/кг), чем лесная подстилка (7±0,1 мг/кг) и торф без удобрений (3±1 мг/кг), но меньше, чем торф с удобрениями (100±6 мг/кг) (р=0,02, р=0,02, р=0,05 соответственно). Аммиачного азота в исходных образцах (600±396 -1769±396 мг/кг) содержится на уровне, характерном для торфа с удобрениями (979±38 мг/кг) и без удобрений (1118±187 мг/кг) и значительно больше, чем в лесной подстилке (13±1 мг/кг) (р=0,02, р 0,02, р 0,07 соответственно). Больше всего аммиачного азота содержится в чистом иле и в тех вариантах, где его доля в смеси максимально. Как у торфов и лесной подстилки, в исходных смесях преобладает содержание аммиачного азота над нитратным (таблица 4.6, приложение 4).

Содержание доступных соединений макро- и микроэлементов в исходных смесях отходов значительно превышает их содержание в лесной подстилке, торфе с удобрениями и без удобрений. В исследуемых смесях по сравнению с лесной подстилкой Са, Mg большев 4 раза, Na - в 100 раз, Мп, Р - в 10 раз, S - в 2 раза (р=0,02). Менее богатым по содержанию доступных макро- и микроэлементов является Сцбк 0.5 ил : 0.25 кора : 0.25 опил. В этой смеси отходов обнаружено наименьшее содержание всех элементов, за исключением К и Zn. Наибольшее содержание Са, Mg, К, Zn отмечено в варианте 0.5 ил : 0.5 кора, Na- 70 ил : 30 кора; Мп - чистый ил; Р -0.7 ил : 0.15 опил : 0.15 кора.

Анализ содержания элементов питания в исходных смесях отходов ЦБК свидетельствует о высоком потенциале плодородия отходов ЦБК с бесхлорной отбелкой целлюлозы.

Компостирование смесей отходов повлияло на кислотность чистого ила и смесей 0.7 ил : 0.3 опил, 0.5 ил : 0.5 опил. По истечении ПО сут. рНэтих образцов изменился в щелочную сторону (р=0,04), снизились значения гидролитической, обменной кислотности и обменного А1 (р 0,04).

Общее содержание углерода, азота и показатель C:N в результате компостирования в смесях не изменились (р 0,07). При этом изменилось содержание минеральных форм азота. Содержание аммиачного азота сократилось от 2,5 раз в смеси 0.5 ил : 0.5 опил до 12раз в смеси0.7 ил : 0.5 опил, содержание нитратного азота наоборот увеличилось от 1,3 раз в чистом иле до 41 раза в смеси0.7 ил: 0.3 кора. В результате компостирования азотный статус чистого ила, 0.7 ил : 0.3 опил и 0.5 ил : 0.5 опил остался неизменным, хотя увеличилось содержание N-N03 и уменьшилось N-NH4, в остальных вариантах наблюдается преобладание нитратного азота над аммиачным.

В целом в контрольных образцах увеличилось содержание доступных соединений элементов питания (р 0,03), за исключением Мп (р 0,07). Наибольшее содержание элементов питания зафиксировано в варианте с чистым илом. В этом варианте обнаружено значительное содержание ряда элементов питания: содержание Са, Mg, К, Р увеличилось вдвое (р=0,02), S - в 5 раз (р=0,02). Контрольные образцы превосходят лесную подстилку, торф с удобрениями и торф без удобрений по содержанию всех элементов питания.

Действие червей практически не повлияло на кислотность смесей отходов. Большинство вариантов после вермипереработки так же, как и исходные смеси, имеют близкую к нейтральной среду (р 0,20). Исключение составили смеси 0.7 ил : 0.15 опил : 0.15 кора и 0.5 ил : 0.25 опил : 0.25 кора (р=0,02). В этих случаях рН смесей снизился. Среднее содержание общего углерода демонстрирует тенденцию к снижению, при этом различия достоверны только в случае смеси 0.7 ил : 0.3 опил и 0.7 ил : 0.3 кора (р=0,02). Зафиксировано общее снижение C:N смесей под действием червей. Самым узким отношением C:N характеризовались варианты, в которых доля участия активного ила в составе смеси отходов была наибольшая - 100% и 70%. Однако, различия достоверны только при сравнении значений исходных образцов и образцов, переработанных червями, чистого ила и 0.7 ил : 0.3 коры.

Азотный статус переработанных червями отходов смещен в сторону нитратного азота, как в случае переработки отходов короотвала Пермского ЦБП. Черви способствовали увеличению содержания нитратного азота в 100 раз, содержание аммиачного азота снизилось в 10 раз. В среднем содержание N- N03 превышает N- NH4 более, чем в 10 раз. Содержание нитратного азота в образцах после переработки намного больше, чем в природных компонентах (р=0,05). Содержание аммиачного азота во всех вариантах сократилось, но все же превышает его содержание в лесной подстилке (р=0,05).

Под действием червей увеличилось содержание доступных соединений элементов, особенно К, Zn, Р, S. Чистый ил после вермипереработки содержит больше всех элементов питания, за исключением К. Низким содержанием элементов питания по отношению к другим смесям характеризуется вариант 0.7 ил : 0.15 опил : 0.15 кора, в которой обнаружено меньше всего Mg, К, Zn, Р и смесь 0.5 ил : 0.5 кора - здесь содержится меньше Na, Mn, S. Результаты анализа показывают, что субстраты из отходов ЦБК после переработки червями превосходят лесную подстилку и торфы более, чем вдвое по К, в 5 раз - по Mg, Na, более чем в 10 раз - по Са, Mn, Zn, Р, S (р 0,05).

Результаты измерения биометрических показателей сеянцев

Результаты эксперимента выявили положительное влияние субстрата, полученного при двухстадийной переработке отходов ЦБП, на рост и развитие сеянцев ели обыкновенной (таблица 5.5, приложение 11).

Корневая система сеянцев, выращенные при мульчировании почвы биосубстратом, достоверно превосходит контрольные показатели по длине основного корня на 52%, по количеству и протяженности боковых корней на 67 и 41% соответственно, по количеству и протяженности корней третьего и более порядков на 64 и 91% соответственно (р 0,02) (рисунок 5.7). Визуально отмечено, что большинство корней сеянцев находилось в поверхностном слое почвы, где концентрация питательных веществ из биосубстрата была максимальна. В случае использования субстрата из отходов ЦБП, полученного методом двухстадийной переработки отходов, не наблюдается угнетение корневой системы т.к. содержание нитратного и аммиачного азота в субстрате сбалансированнотак же, как и в естественных условиях.

Мульчирование почвы биосубстратом из отходов положительно повлияло на параметры стволика сеянцев ели: сеянцы, выращенные с использованием биосубстрата, выше контрольных образцов на 34% (р=0,01), имеют больший диаметр корневой шейки на 21% (р=0,003), текущий прирост- на 41% (р=0,01) (рисунок 5.8).

Использование биосубстрата из отходов не отразилось на количестве почек, количестве хвоинок и их среднем размере. Статистический анализ не выявил различий между этими показателями между опытными и контрольными сеянцами.

Таким образом, использование биосубстрата из отходов ЦБК, полученного методом двухстадийной переработки, позволяет увеличить биометрические показатели корневой системы и стволиков сеянцев ели на 20-65% (рисунок 5.9). Эти результаты позволяют рекомендовать использование субстрата из отходов

Результаты измерения биомассы сеянцев (таблица 5.6, приложение 12) показали, что масса сеянцев, выращенных с использованием биосубстарата из отходов, полученного методом двухстадийной переработки грибами и червями, достоверно превосходит массу контрольных сеянцев на 38% (р=0,05) (рисунок 5.10).

Статистический анализ вклада отдельных фракций в общую массу растений выявил различия по доле фракции хвои. Так использование субстрата на основе твердых отходов ЦБП способствовало снижению доли хвои с 39% до 36% (р=0,04). Доля стволиков и корней оставалась стабильной.

Таким образом, использование биосубстрата из отходов ЦБК положительно влияет на массу сеянцев сосны обыкновенной. В эксперименте не зафиксировано уменьшение доли фракции корней в общей массе сеянца, как в эксперименте по апробации субстрата, переработанного только червями, потому что в используемом биосубстрате содержание аммиачного азота превосходило содержание нитратного азота. Эти результаты позволяют сделать вывод о необходимости использования грибной стадии переработки твердых отходов ЦБП для получения субстрата для лесовыращивания.

1. Использование биосубстратов из отходов ЦБК с бесхлорной отбелкой целлюлозы, полученных за счет переработки червями Е. andrei, в смеси с торфом способствует увеличению всхожести семян сосны и ели уже при 20% внесения, достигая значения всхожести семян на торфе с удобрениями. При 50%-м внесении значение всхожесть семян остается на уровне торфа с удобрениями. При выращивании сосны на субстрате из отходов без использования торфа (100% внесения) всхожесть семян значительно снижается.

2. Всхожесть семян сосны с использованием субстратов из отходов ЦБК не превышает всхожести семян на торфе, обогащенном удобрениями, и резко снижается при выращивании на субстрате из отходов без использования торфа. Лучшим вариантом для семян ели оказалось внесение 100% чистого ила, при котором всхожесть семян увеличивается до 10% по сравнению со всхожестью семян в торфе с удобрениями.

3. Внесение биосубстратов из отходов ЦБК с бесхлорной отбелкой целлюлозы, полученных за счет переработки червями Е. andrei в торф позволяет увеличить биометрические показатели сеянцев сосны и ели. Исключение составляет высота сеянцев и диаметр корневой шейки для сосны и длина хвоинок для ели. Тем не менее, большинство биометрических параметров сеянцев сосны и ели, выращенных с использованием биосубстрата, демонстрируют пониженные значения по сравнению с сеянцами, выращенными на торфе, обогащенном удобрениями.

4. Негативный эффект внесения биосубстратов проявился в увеличении надземной части сеянцев, выращенных с их с использованием. Причиной этого может быть преобладание нитратного азота над аммиачным в субстрате для выращивания, что не свойственно лесным почвам.

5. Использование биосубстрата, полученного методом двухстадийной переработки отходов смеси отходов 30 ил : 70 кора грибом Т. maxima и червями, для мульчирования почвы способствует увеличениюдлины основного корня на 52%, количества и длины боковых корней - на 67 и 41% соответственно, количество и длины корней третьего и более порядков - на 64 и 91% соответственно, высоты сеянцев - на 34%, диаметра корневой шейки на 21%, линейного прироста - на 41%, массы сеянцев - на 38%.

6. Субстраты, полученные из твердых отходов ЦБП, могут успешно использоваться для выращивания сеянцев хвойных древесных растений при условии сохранения азотного статуса, свойственного лесным почвам, что достигается при двустайной переработке грибами Т. maxima и червями.

Похожие диссертации на Оценка потенциального плодородия субстратов из твердых отходов целлюлозо-бумажной промышленности для использования в лесовыращивании