Использование отходов промышленности органического происхождения в качестве удобрений на дерново-подзолистых почвах Предуралья

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

102
Аграрный вестник Урала
№ 12 (66), 2009 г.
Экология
год по 4 лесхозам области (табл. 3).
Данные, приведённые в таблице 3, позволяют констатировать достаточно высокий потенциал подсочки в Нижегородской области при использовании стимуляторов выхода живицы и совершенствовании технологии подсочного производства.
Наиболее приемлемым подходом к восстановлению подсочки можно считать создание арендных предприятий. Примером могут служить данные об объёмах заготовки живицы и выработке рабочих-вздымщиков в 1998 году (табл. 4).
В настоящее время для арендаторов в Нижегородской области разработаны подсочки сосновых насаждений на 10−15 лет. Однако учитывая возможность длительной подсочки и необходимость рационального освое-
1. Коростелев А. С., Залесов С. В я, 1999. 299 с.
2. Коростелев А. С., Залесов С. В лесотехн. ун-т, 2004. 387 с.
ния возможных для подсочки древо-стоев, срок аренды целесообразно увеличить до 49 лет.
Развитие арендных отношений по
заготовке живицы позволит возродить подсочное производство и тем самым снизить объёмы заготовки древесины в насаждениях, не охваченных подсочкой.
Таблица 4
Основные показатели подсочного производства в арендных предприятиях Нижегородской области за 1998 г.
Арендное предприятие Площадь насаждений в подсочке, га Bыход живицы с карры, г Bыход живицы с 1 га сосняков, кг Заготов- лено живицы, т Дневная выработка, кг Сезонная выработка, кг
Oргсинтез 5G6G 82G 168, G 85G, G 6G, G 672G
Oргхим 184G 7G9 121,7 223,9 52,1 5835
Борский On XЛX 2G86 975 93,4 195,G 68, G 7616
Мухтоловский XЛX 77G 1G66 228,8 175,1 54, G 6G48
По Нижегородской области 9756 841 148,1 1445,G 57, G 66G8
Литература
Годовалов Г. А. Подсочка леса: уч. пособ. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. акад-Годовалов Г. А. Недревесная продукция леса: уч-к. Екатеринбург: Урал. гос.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ
ПОЧВАХ ПРЕДУРАЛЬЯ
М.Т. ВАСБИЕВА,
Пермский НИИСХ
Ключевые слова: органические удобрения, осадок сточных вод, отходы угольной промышленности, содержание гумуса, подвижный фосфор, обменный калий, кислотность почвы, тяжёлые металлы, продуктивность пашни.
В Пермском крае актуальна проблема рационального и эффективного использования осадка сточных вод (ОСВ) и отходов добывающей угольной промышленности, которые занимают значительные площади и создают угрозу для окружающей среды.
Одним из направлений утилизации ОСВ и углеотходов является их использование в качестве нетрадиционных органических удобрений в сельском хозяйстве. Углеотходы и ОСВ содержат значительное количество органического вещества, азот, фосфор, калий, микроэлементы, необходимые для питания растений. Это позволит улучшить основные показатели плодородия почвы и повысить урожайность сельскохозяйственных культур [1−4]. Но эффективности углеотходов и ОСВ трудно давать общую оценку, как, например, минеральным удобрениям, так как они не сбалансированы по составу и часто содержат токсичные вещества. Систематическое внесение ОСВ может привести к накоплению тяжёлых металлов в почве и загрязнению ими сельскохозяйственной продукции[1, 2].
Цель исследований
Изучение возможного использова-
ния осадка сточных вод и углеотходов в качестве нетрадиционных органических удобрений на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Пермского края.
Методика исследований
Исследования проводятся на базе многолетнего полевого опыта, заложенного на опытном поле Пермского НИИСХ в 1986 году. Почва опытного участка -дерново-мелкоподзолистая тяжелосуглинистая с содержанием гумуса 2,2%, Р205 — 154, К20 -170 мг/кг, с рНсол 4,8, гидролитической кислотностью 3,7, суммой поглощённых оснований 18,1 мг-экв. /100 г, степенью насыщенности основаниями 83%.
Влияние ОСВ изучается при систематическом внесении раз в ротацию севооборота в чистом пару (в 1986, 1993, 2001 годах) и в последействии (внесены в 1986 году). Углеотходы были внесены в почву в 1986 году. Влияние ОСВ и углеотходов изучалось на фоне минеральных удобрений и без внесения минеральных удобрений. Повторность в опыте — трёхкратная, расположение делянок — систематическое. Наблюдения проводятся в семипольном севообороте со следую-
614 532, Пермская обл., Пермский р-н, с. Лобаново, ул. Культуры, 12- тел. З (3422) 97−52−40
щим чередованием культур: чистыи пар
— озимая рожь — яровая пшеница + клевер — клевер 1 г. п. — клевер 2 г. п. — ячмень
— овёс. Осадок сточных вод предоставлен очистными сооружениями г. Перми. Углеотходы взяты с Кизеловского угольного бассеИна (Коспашская шахта). Агрохимические показатели осадков сточных вод и углеотходов, применяемые в качестве органических удобрении, соответствуют требованиям ГОСТ Р 17.4.3. 07−2001 (табл. 1, 2).
Результаты исследований Применение ОСВ и углеотходов способствовало увеличению содержания гумуса в почве (табл. 3). Разовое внесение углеотходов 6 т/га (1986 год) позволило повысить содержание гумуса в слое 0−20 см по сравнению с контролем на 7%. Систематическое внесение ОСВ в течение 28 лет в дозе 40 т/га увеличило содержание гумуса в слое 0−20 см на 5%. В вариантах, где ОСВ изучали
Organic fertilizers, a deposit of sewage, waste coal industry, the maintenance humus, mobile phosphorus, exchange potassium, acidity of soil, heavy metal, efficiency of an arable land.
№ 12 (66), 2009 г.
Аграрный вестник Урала
103
в последействии, содержание гумуса к роля. При использовании нетрадицион-
2006 году сохранилось на уровне конт- ных органических удобрений отмечено
Таблица 1
Агрохимическая характеристика ОСВ и углеотходов
Наименование по к агате л л ОСВ Угле- отходы
1936 г. 1993 г. 2000 г. 1986 г.
Органическое вещество, % на сухое в ещеотво 12 40 02 9
М. -л". % на сухое вещество 0.7 0,5 1.3 0. 5
Рсвц. 44 на сухое вещество 1.0 4,6 2,8 0. 1
44 на сухое вещество 0.4 0,5 0.6 1. 1
В л аж ность, % 42 64 83 9. 0
рНоол 0.7 6,9 2. 6
Таблица 2
Содержание тяжёлых металлов в ОСВ, мг/кг
ТМ 1986 г. 1993 г. 2000 г. Нормативы Р Ф по группам (ГОСТ Р 17.4.3. 07−2001)
1 2
РЬ 50 67 12 250 500
Тп н.д. 61 481 1750 3500
Си н.д. 134 407 750 1500
С (і 27 28 12 15 30
Таблица 3
Влияние ОСВ и углеотходов на агрохимические свойства дерновомелкоподзолистой тяжелосуглинистой почвы (0−20, 20−40 см)
Пока га тел и Ед. Годы
И ЇМ. 1976 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1997 1998
Заготовлено живицы т 4926 4230 3913 3360 2380 848 743 1420 1448
Площадь насаждений в подсочке га 33 132 нет дан- нык 20 400 нет дан- нык 16 200 8150 4579 9058 9756
Вы код живицы с га кг 1 48 190 192 196 147 104 163 97, 9 101,7
Вы код живицы с кэрры г 888 1241 1185 1246 1010 720 901 881 841
Численность рабочик:
вгдымщиков чел. 777 нет дан- нык 463 нет дэн- нык 325 163 140 204 222
сборщиков чел. 381 нет дан- нык 211 нет дан- нык 145 88 56 98 115
Выработка вздымщикэ:
дневная кг 73 777,7 76 І 72,4 65,9 56,5 56,3 68 57
сезонная кг 7410 8450 8451 8224 7320 5202 5580 6955 6508
Себестоимость 1 т живицы тыс. руб. 0,72 0,84 2,02 нет дан- нык 195,0 800,0 1670 3,13 3,33
* - ОСВ вносили в 1986, 1993 и 2000 гг., ** - ОСВ и углеотходы внесены в 1986 г.
Таблица 4
Содержание кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в дерновомелкоподзолистой почве, мг/кг (0−20, 20−40 см)
С (і Си гп
Варианты 0- 20- 0- 20- 0- 20-
20 40 20 40 20 40
1. Контрол ь (бег уд об рений) 0,7 1.4 25,5 18,9 24,8 16,1
2. ОСВ 40 тУга& quot- 1.2 1.6 35,9 53,5 31,8 33,5
3. ОС В 40 тУга& quot- 1.8 1.0 39,5 38,9 34,0 34,3
4. ОСВ 60 тУга& quot- 2,1 2,3 37,5 38,7 33,3 34,9
5. Углеотходы 0 т/га& quot- 1.2 1.1 20,5 18,8 24,0 20,4
6. ОС В 60 тУга + углеотходы 6 тУга" 1.9 2,1 31,5 29,3 30,1 26,3
7. МбсРщКеп- фон 0,9 1.5 25,4 21,5 24,9 22,9
8. Ф он + ОС В 40 т/га& quot- 2,6 1.8 33,8 31,1 32,6 30,9
9. Ф он + ОС В 40 т/га& quot- 1.9 2,4 40,0 39,8 37,3 36,1
10. Фон + ОСВ 60 т/га& quot- 2,2 1,6 42,7 31,7 33,8 31,5
11. Ф он + углеотходы 6 т/га'-" 1.2 1.1 24,3 34,6 25,2 23,7
12. Ф он + ОСВ 60 т/га + углеотходы 0 т/га& quot- 2,0 1.4 35,1 34,6 29,7 29,3
НСРщ 0,3 0,4 2,8 7.3 3,3 4,1
ПДК 1.0 66,0 110,0
Экология
накопление подвижных форм фосфора и калия. В контроле содержание фосфора в слое почвы 0−20 см составило 154 мг/кг и калия — 126 мг/кг. При систематическом внесении ОСВ содержание фосфора в почве увеличилось на 54 и калия
— на 43 мг/кг, при внесении углеотходов
— на 81 и 57 мг/кг соответственно. Создание фона минеральных удобрений повысило действие органических удобрений на гумусный, калийный и фосфорный режимы почв. Использование отходов угольной промышленности привело к достоверному снижению гидролитической кислотности (с 3,6 до 3,0 мг-экв. /100 г).
Вместе с ОСВ и углеотходами в почву неизбежно попадают тяжёлые металлы, в том числе цинк, кадмий и медь. Цинк и кадмий относятся к элементам I класса опасности, медь — II класса опасности. Для того чтобы оценить безопасность использования ОСВ и углеотходов в качестве удобрений, были проведены исследования по содержанию кислоторастворимых форм кадмия, цинка и меди в почве (табл. 4).
Предельно допустимая концентрация (ПДК) кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в почве не разработана, поэтому для сравнения данных используются ориентировочно допустимая концентрации (ОДК) валовых форм кадмия, меди и цинка в почве в зависимости от группы почв. ОДК кадмия на кислых суглинистых и глинистых почвах с рНсол& lt-5,5 составляет 1,0 мг/кг, ОДК меди
— 66,0 мг/кг и ОДК цинка — 110,0 мг/кг.
Содержание кадмия увеличилось в слое 0−20 см от 0,2 до 1,9 мг/кг. Самое высокое накопление по кадмию отмечено в вариантах с ОСВ на фоне минеральных удобрений. Содержание кадмия в контроле в слое почвы 20−40 см составило 1,4 мг/кг, что превышает ОДК. Такое накопление кадмия можно объяснить наличием высокого содержания кадмия в подстилающих породах или техногенным (атмосферным) загрязнением почв, что требует дополнительных исследований. По кадмию превышение ОДК происходит во всех вариантах. Содержание меди в слое 0−20 см увеличилось от 1,0 до 17,2 мг/кг, цинка — от 0,4 до 12,5 мг/кг. Превышение ОДК не происходит. Наблюдается снижение кислоторастворимых форм ТМ при применении углеотходов.
При совместном внесении углеотходов 6 т/га с ОСВ 60 т/га произошло достоверное снижение содержания меди на 6,0−9,3, цинка — на 3,2−8,7 и кадмия — на 0.2 мг/кг по сравнению с применением одного ОСВ 60 т/га. Аналогичная ситуация прослеживается на фоне минеральных удобрений. Углеотходы по своему химическому составу можно отнести к природным сорбентам, которые увеличивают обменную ёмкость почвы. Размещённые в отвалах породы представлены смесью пород угленосной толщи: песчаников, аргиллитов, алевролитов, углистых сланцев, известняков
104
Аграрный вестник Урала
№ 12 (66), 2009 г.
Экология
рении положительно повлияло на плодородие почвы (улучшаются гумусныИ, фосфорныИ и калиИныИ режимы почв). Однократное внесение ОСВ и углеотхо-дов оказывало положительное деИствие на продуктивность культур в течение длительного времени. Внесение осадка сточных вод привело к накоплению в
почве кислоторастворимых форм кадмия, меди и цинка. По кадмию отмечено превышение ОДК. Применение углеот-ходов способствовало снижению содержания кислоторастворимых форм тяжёлых металлов в почве. Углеотходы деИ-ствовали как природныИ сорбент загрязняющих веществ.
Таблица 5
ДеИствие осадка сточных вод и углеотходов на продуктивность пашни по ротациям севооборота, тыс. к. ед. на 1 га в год
и каменного угля. Соотношение перечисленных выше типов пород зависит от горногеологических и горнотехнических условиИ каждоИ конкретноИ шахты. В целом в угленосноИ толще Кизеловского угольного бассеИна преобладают песчаники (60%), алевролиты (24%), аргиллиты (10%) и их переслаивания (6%) [5].
КорреляционныИ анализ между содержанием ТМ и агрохимическими своИ-ствами почвы показал, что взаимосвязь отсутствует или слабо выражена.
При однократном внесении углеотходов в 1986 году без применения минеральных удобрениИ происходило постепенное увеличение продуктивности пашни по ротациям севооборота от 3 до 36%
(табл. 5). Продуктивность пашни при систематическом внесении ОСВ в дозе 40 т/га и при изучении влияния в последеИ-ствии существенно не отличается и в среднем за три ротации увеличилась на 31−40% к контролю и на 9−13% - к фону.
Выводы
Отходы угольноИ промышленности и осадок сточных вод могут применяться в сельском хозяИстве в качестве органических удобрениИ. Использование нетрадиционных органических удоб-
Литература
1. Стратегия использования осадков сточных вод и компостов на их основе в агрикультуре / под ред. Н. 3. Милащенко — ВИУА. М.: Агроконсалт, 2002. 140 с.
2. Осадки сточных вод и другие нетрадиционные органические удобрения: уч. пособ. / Е. П. Пахненко. М.: БИНОМ. Лаборатория знаниИ, 2007. 311 с.
3. Горохова Н. Г. Влияние углеотходов на плодородие дерново-подзолистых почв и урожаИность сельскохозяИствен-ных культур: автореф. … канд. с. -х. наук. М., 1983. 18 с.
4. Просянников В. И. Эффективность применения окисленных углеИ в качестве удобрения сельскохозяИственных культур в лесостепноИ зоне КемеровскоИ области: автореф. … канд. с. -х. наук. Барнаул, 2007. 19 с.
5. Красавин А. П., Сафин Р. Т. Экологическая реабилитация углепромышленных территориИ Кизеловского бассеИна в связи с закрытием шахт. Пермь: ИПК «Звезда», 2005. 287 с.
Варианты 19 861 992 гг. 19 931 999 гг. 20 002 006 гг. В среднем за 3 ротации
1. Контроль (без удобрениИ) 1,91 1,90 2,28 2,03
2. ОСВ 40 т/га* 2,48 2,36 3,16 2,67
3. ОСВ 40 т/га** - 2,36 3,31 2,84
4. ОСВ 60 т/га** - 2,36 3,32 2,84
5. Углеотходы 6 т/га** 1,96 2,50 3,10 2,52
6. ОСВ 60 т/га + углеотходы 6 т/га** 2,79 2,34 3,05 2,73
7. М60Р60К60 — фон 2,92 2,14 3,45 2,84
8. Фон + ОСВ 40 т/га* 3,5 2,43 3,69 3,21
9. Фон + ОСВ 40 т/га** - 2,57 3,64 3,11
10. Фон + ОСВ 60 т/га** - 2,37 3,49 2,93
11. Фон + углеотходы 6 т/га** 2,46 2,44 3,85 2,92
12. Фон + ОСВ 60 т/га + углеотходы 6 т/га** 3,41 2,57 3,72 3,23
НСР05 — 0,30 0,39
СОДЕРЖАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНАХ ЛИСТВЕННИЦЫ СУКАЧЕВА ^АЯ/Х ЗиКАС1ЕШ йУЬ.) В УСЛОВИЯХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (СТЕРЛИТАМАКСКИЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ
ЦЕНТР, ПРЕДУРАЛЬЕ)
р.х. ГИНИЯТУЛЛИН,
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт биологии УНЦ РАН
Ключевые слова: лиственница Сукачева, относительное жизненное состояние, тяжёлые металлы, Стерлитамакский промышленный центр.
ОсновноИ источник поступления тяжёлых металлов в окружающую среду -техногенныИ, связанныИ с интенсивным развитием современноИ промышленности: металлургическоИ, химическоИ, энергетическоИ [2]. Загрязнение воздуха происходит при сжигании угля и других горючих ископаемых, а также вызвано выбросами промышленных предприятиИ.
Цель и методика исследований
Цель работы — определение содержания металлов в надземных органах лиственницы Сукачева в условиях промышленного загрязнения.
Исследовательская территория входит в Уршакско-БельскиИ раИон Чер-масанско-Ашкадарского округа южно-лесостепноИ подзоны провинции Высокого Заволжья лесостепноИ зоны стра-
450 054, Республика Башкортостан, г. Уфа, пр. Октября, 69-
тел. 8 (3472) 35-62-47
ны Русской равнины. Климат района характеризуется континентальностью и недостаточным увлажнением.
Преобладают ветра южного, юго-западного и северного направлений. Процент дней со штилями в среднем составляет 17−19 с максимумами в декабре -¦марте и августе. Средняя годовая скорость ветра составляет 3,2−4,3 м/с [3].
В районе исследований преобладают чернозёмы типичные (34,1%) и выщелоченные (26,7%).
Стерлитамакский промышленный центр отличается высоким уровнем загрязнения. Химические предприятия г. Стерлитамака сосредоточены в северной части города: АО «Сода», АО «Каустик», АО «Каучук» и Стерлитамакский
Sukachev larch, relative vital condition, heavy metals, Sterlitamak industrial centre.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой