Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений
При
проникновении ионов тяжелых металлов в корни происходит их связывание и,
как следствие, снижение подвижности.
Таким образом, имеющиеся научные материалы отечественных и зарубежных
исследователей свидетельствуют о том, насколько сложна данная проблема. В
мире идет интенсивный поиск путей утилизации возрастающего количества
осадков городских сточных вод – продуктов жизнедеятельности человека, а так
же других видов отходов городского коммунального хозяйства. Имеющиеся
литературные данные по вопросам использования ОСВ в качестве удобрений
нельзя автоматически переносить не наши почвенно-климатические условия, а
по отдельным разделам, например, влияние ОСВ на состав почвенных растворов
и т.д. материалов практически не имеется. С учетом вышеизложенного, целью
наших исследований было изучить возможности использования осадков сточных
вод г. Курска в качестве удобрений.
Глава 2. Методика и условия проведения исследований.
2.1 Методика исследований
Исследования проводились на опытном поле Курской государственной
сельскохозяйственной академии имени профессора И.И. Иванова в 1996-1998г.г.
Почва темно-серая лесная среднесуглинистая.
Полевые исследования проводились по следующей схеме (табл.1)
Таблица 1
1. Схема проведения опыта:
1. Контроль (без удобрений, без ОСВ)
2. 20 т/га ОСВ
3. 20 т/га ОСВ + N30P30K30
4. 20 т/га ОСВ + N60P60K60
5. 20 т/га ОСВ + 5 т/га извести
6. N60P60K60
В полевых опытах размещение вариантов было рендомизированным методом.
Повторность опыта шестикратная. Размер делянок 1,0 м х 1,0 м = 1 м2.
В исследованиях использовали методики, принятые в опытах по
растениеводству, земледелию, почвоведению и агрохимии.
Перед закладкой опыта проводили анализ почвы:
а) Содержание гумуса в почве – по Тюрину;
б) рН солевой вытяжки – потенциометрическим методом;
в) Гидролитическая кислотность (Нг) – по Каппену;
г) Сумма обменных оснований (Sосн.) – по Каппену-Гильковицу;
д) Степень насыщения основаниями – расчетным способом (Практикум по
агрохимии, 1987);
е) Подвижные: фосфор (Р2О5) и калий (К2О) – по Чирикову;
ж) Общий азот – по Къельдалю;
и) Азот щелочногидролизуемый – по Корнфилду
Все перечисленные выше методы описаны в следующих учебных пособиях и
практикумах: «Агрохимические методы исследования почв» (1965); «Практикум
по почвоведению» (И.С. Кауричев, 1973); «Руководство по химическому анализу
почв» (Е.В. Аринушкина, 1970); «Практикум по агрохимии» (Л.В.
Петербургский, 1968; А.С. Радов и др., 1985; Б.А. Ягодин и др., 1987).
Тяжелые металлы в ОСВ и почве (цинк, медь, никель, кобальт, хром,
свинец), а также в растениеводческой продукции (кадмий, свинец, цинк, медь,
ртуть, мышьяк) определяли по Е. Сенделу, 1996г.
Доза внесения ОСВ и минеральных удобрений подобраны таким образом,
чтобы не допустить загрязнения почвы тяжелыми металлами и из расчета
поддержания бездефицитного баланса гумуса. Возделывались
сельскохозяйственные культуры со следующим чередованием их в звене
севооборота: 1) клевер; 2) озимая пшеница; 3) кукуруза.
Осадка сточных вод было внесено 20 т/га, минеральных удобрений из
расчета N30P30K30 и N60P60K60 в зависимости от варианта опыта и извести –
5 т/га. Осадок сточных вод, минеральные удобрения (аммиачная селитра,
двойной суперфосфат, хлористый калий), известь вносили по квадратам, весной
вручную под перекопку лопатой на глубину 30 см. Норма высева озимой пшеницы
– 5 млн. всхожих зерен на 1 га; кукурузы – из расчета 70 тыс. растений на 1
га и клевера – 15 кг на 1 га.
Для клевера красного определяли высоту растений и урожайность.
Определяемая структура урожая зерновых – высота растений, продуктивная
кустистость, длина колоса, число колосков и зерен в колосе, масса 1000
семян, масса надземной и незерновой части.
Анализы проводили в фазу восковой спелости зерна по среднему образцу,
взятому в течение одного дня с двух рядков длиной 55,5 см в местах по
диагонали делянки (с 1 кв. метра) в двух несмежных повторениях.
По кукурузе определяли высоту растений, длину, количество и массу
початков на одно растение перед уборкой в двух несмежных повторностях, для
чего отбирали на двух средних рядках подряд 20 растений.
Технологические и физиологические качества зерна озимой пшеницы
(натура, стекловидность, масса 1000 зерен, количество сырой клейковины и
массовую долю влаги) определяли согласно методике, рекомендованной
Госкомиссией по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.
Изучали не только действие ОСВ в год внесения, но и его последствие в
течение двух лет.
В период вегетации проводили ручную прополку и рыхление междурядий у
кукурузы. Для определения элементов структуры урожая по зерновым отбирали
пробные снопы. Учет урожая – весовым методом.
Сорта и гибриды, высеваемые в опыте: клевер красный – Макаровский
местный; озимая пшеница – Мироновская 808; кукуруза – Коллективный 181
(приложение 2).
Экспериментальные исследования проводили на кафедре неорганической и
аналитической химии и межфакультетской химической лаборатории Курской ГСХА,
государственной станции агрохимической службы «Курская», а также
испытательной химико-технологической лаборатории Курского центра
стандартизации, метрологии и сертификации.
Полученные экспериментальные данные во всех опытах обработаны методом
дисперсионного анализа на ЭВМ.
2.2 Условия проведения опытов
2.2.1 Краткая характеристика почвенных условий
Курская область расположена на западе Центрального Черноземья и
относится к Средне-Русской провинции лесостепной зоны, для которой
характерны два типа почв: черноземы и серые лесные почвы. Почвенный покров
повсеместно сформировался на лессовидных отложениях суглинистых по
гранулометрическому составу и богатых основными элементами питания.
Физические и химические свойства лессовидных пород способствуют образованию
на них плодородных почв.
В области Черноземы занимают 1460 тыс. га или 74%, а серые лесные
почвы – 482 тыс. га или 24,5% (Муха В.Д. и др., 1992).
На долю светло-серых лесных почв на территории области приходится
3,6%, а серые и темно-серые лесные почвы занимают 10,4 и 10,6%
соответственно. Поскольку исследования проводились на темно-серой лесной
почве, то остановимся на ее характеристике более подробно.
По своим физическим и химическим свойствам и уровню плодородия серые
лесные почвы значительно отличаются от черноземов. Они имеют повышенную
кислотность и нуждаются в известковании. Пахотный слой имеет распыленную
структуру, поэтому при увлажнении почвы заплывают и при высыхании на
поверхности образуют корку. Период физической спелости у них значительно
короче, чем у черноземов, что создает дополнительные организационные
трудности при их обработке.
Среди лесных почв лучшими и наиболее распространенными на территории
области являются темно-серые лесные. По своему строению, свойствам и
плодородию темно-серые лесные почвы стоят близко к черноземам оподзоленным.
Гумусовый горизонт темно-серых лесных почв значительно мощнее, чем у серых
и колеблется от 40 до 60 см. Гумуса в пахотном слое темно-серых лесных почв
содержится 3-5%, фосфором и калием растения на этих почвах обеспечены
средне, а азотом недостаточно. Они пригодны для возделывания всех полевых
культур, районированных в зоне (Д.А. Лепнев, 1968).
Опытный участок расположен на водоразделе. Рельеф опытного участка
ровный, склон северо-восточной экспозиции не превышает 1-2(, имеются
незначительные микропонижения. Почвенный покров однородный и представлен
темно-серыми лесными почвами среднесуглинистого гранулометрического
состава.
Морфологическое описание почвенного профиля темно-серой лесной почвы
опытного участка характеризуются следующими показателями:
|А1 |0-30 см |Темно-серый, среднесуглинистый, зернисто-пылеватый, |
| | |плотный, по окраске однородный. Пахотный горизонт не |
| | |обозначается, густо пронизан корнями растений. |
|А1–А2 |30-60 см |Серый с обильной кремнеземистой присыпкой, сложение |
| | |плотное, ореховатая структура, переход заметный с |
| | |затеками, неровный. Встречается много корней. |
|В1 |60-100 см |Буроватый с затеками гумуса, тяжело суглинистый с хорошо|
| | |выраженной кремнеземистой присыпкой. Сложение плотное, |
| | |структура ореховато-призматическая, переход постепенный.|
| | | |
|ВС |100-130 см |Лессовидный суглинок, заметна кремнеземистая присыпка. |
| | |Тяжелосуглинистый, рыхлый, комковато-ореховатый, переход|
| | |постепенный. |
|С |130-160 см |Лессовидный желтый суглинок, рыхлый, ореховатый. |
| |и ниже |Мелкопористый, среднесуглинистый. Не вскипает. Весь |
| | |почвенный профиль сухой. |
Водопрочность структуры и водопроницаемость почвы невысокая, поэтому
она склонна к уплотнению и заплыванию.
Почва по содержанию гумуса относится к слабоокультуренным. Процент
гумуса и о
| |  скачать работу |
Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений |
