close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

407

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
A-3W3
На правах рукописи
ДМИТРИЕВА Валентина Иннокентьевна
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
Специальность 03.00.16 - Экология
Автореферерат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва 2000
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Диссертация выполнена в Якутском научно-исследовательском
институте сельского хозяйства СО РАСХН и Всероссийском
научно-исследовательском
институте
удобрений
и
агропочвоведения им. Д.Н. Прянишникова РАСХН.
Научные руководители:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Г.Е. Мерзлая.
кандидат сельскохозяйственных наук
А.И. Степанов
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор В.А. Демин
кандидат биологических наук,
доцент Т.Н. Болышева
Ведущая организация:
i
Якутский Государственный
университет им. М.К. Аммосова
часов
Защита диссерм-.ш состоится j декабря 2000 г. в
"Г 1
на заседании диссертационного •
. *•
' »• тц'К 125.35.06 в Московской
сельскохозяйственно,, академи.1 i;-.:-_;*!-f
К.А. Тимирязева по адресу:
:
127550, г. Москва, у.|.Ти.;НПЯ"ег:: . »9.
С диссертацией MO;MI->-
Автореферат разо
Ученый секретар
:•'••••
ОМИТЬСЯ В ЦНБ МСХА.
ноября 2000 г.
,•
ди^г
совета, кандидат биологических ...••
••
Л.В. Мосина
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В связи с критическим состоянием естественного плодородия мерзлотных почв, сложившимся дефицитом минеральных и органических удобрений в Якутии остро стоит проблема изыскания ресурсов местного сырья для производства эффективных и экологически безопасных удобрений. Среди местных отходов органического происхождения заслуживают внимания отходы животноводства, коммунального и лесного хозяйства, переработка которых путем биоконверсии может в значительной мере пополнить общий выход органических и
органоминеральных удобрений. Учитывая наличие практически неисчерпаемого источника отходов органического происхождения в виде
осадков хозяйственно-бытовых сточных вод, которые в настоящий момент не используются в народном хозяйстве и вносят значительную лепту в загрязнение окружающей среды, целесообразно проведение исследований по выявлению возможности их переработки методами компостирования и вермикомпостирования в условиях Центральной Якутии, а
также апробирование полученных удобрений при выращивании сельскохозяйственных культур на мерзлотных почвах.
Цель и задачи исследований. Целью данных исследований явилось изучение приемов производства новых экологически безопасных
органических удобрений из местного сырья и применение их при выращивании картофеля в условиях Центральной Якутии. В задачи исследований входило:
'
1. Изучить химический состав, токсичность и бактериальное загрязнение
навоза крупного рогатого скота и осадка сточных вод г. Якутска.
2. Определить удобрительную ценность и экологическую безопасность
компостов и вермнкомпостов из сельскохозяйственных и коммунальных
отходов.
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА
Моск. сольл.-сочо.; а чадэмии
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Изучить действие и последействие компостов и вермнкомпостов на
основе навоза и осадка сточных вод в различных дозах на рост, развитие
и урожайность картофеля.
4. Изучить влияние нетрадиционных органических удобрений на качество растениеводческой продукции (биохимический состав, пораженность болезнями, товарность клубней).
Научная новизна. Впервые по результатам исследований дана
агроэкологическая оценка традиционных (навоз крупного рогатого скота) и нетрадиционных (осадок сточных вод. ком посты и вермикомпосты
из осадка и древесных отходов) видов органических удобрении в условиях мерзлотных почв.
Определены условия компостирования и вермпкомпостированпя
смбсей из местного органического сырья: навоза, осадков сточных вод
г. Якутска, древесных отходов.
Приведены результаты первых в республике опытов по изучению
возможности обеззараживания осадков сточных вод от патогенных микроорганизмов путем вермпкомпостировання и компостирования с применением микробиологических методов.
Получены новые данные о дозах компостов и вермнкомпостов на
основе навоза КРС и ОСВ при выращивании картофеля в условиях Центральной Якутии. Изучено влияние удобрений на урожайность и качество клубней картофеля.
Практическая значимость. В сложившихся условиях дефицита
удобрений установлена целесообразность утилизации навоза КРС и
осадков хозяйственно-бытовых сточных вод г. Якутска с целью переработки их в ценное удобрение. Разработаны методы обеззараживания и
снижения токсичности осадков, позволившие создать новые удобрения
.для восстановления плодородия почв и возврата питательных веществ в
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
природный круговорот. Предложены экологически безопасные приемы
использования компостов и вермикомпостов на основе навоза КРС и
ОСВ при выращивании картофеля в Центральной Якутии.
Апробация работы и публикация результатов исследований
Результаты исследований внедрены в Опытно-производственном
хозяйстве «Покровское» Якутского НИИ сельского хозяйства, при организации участков вермикультивирования на Канализационной очистной
станции ГУП «Водоканал» г. Якутска, а также в фермерских хозяйствах
в 20 населенных пунктах Республики Саха (Якутия).
Полученные по предложенным технологиям удобрения использованы при выращивании сельскохозяйственных культур в теплицах подсобного хозяйства ГУП «Водоканал» г. Якутска, ОПХ «Покровское»
ЯНИИСХ. • .
Результаты исследований доложены и обсуждены на IY и Y Международных конгрессах по биоконверснн органических отходов (Кнев,1996; Ивано-Франковск, 1999). XXXII конференций ВИУА РАСХН
«Агрохимия на пороге XXI века» (Москва, 1998), 3-й Международной
циркумполярной аграрной конференции «Приполярное сельское хозяйство: перспективы глобализации» (Аляска, США, 1998), республиканских научно-практических конференциях.
Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 17 научных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, предложений производству и приложения.
Список использованной литературы включает 112 наименований. Работа
изложена на //^страницах машинописного текста, содержит 50 таблиц и
6 рисунков.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основные положения, выносимые на шшпту. Способы приготовления вермикомпостов на основе навоза КРС компостов и вермикомпостов на основе ОС В в условиях Центральной Якутии обеззараживание
сечьскохозяйственных и коммунальных отходов, приемы использования
нетрадиционных удобрений под картофель на мерзлотных почвах
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в 1994-1498 годах в полевом и модельных опытах
Опыт по изучению условий вермикомпостированпя навоза КРС
Вермикультура
представлена выведенным для промышленного
разведения гибридом красного калифорнийского червя Eisenia foetida
Варианты субстрата для вермикомпостирования
подстилочный
навоз КРС годичного хранения и свежий подстилочный навоз Навоз поставлялся из пригородных фермерских хозяйств Подготовка субстратов
проводилась с учетом химического анализа исходного сырья Содержание тяжелых металаов в органических отходах пригородных хозяйств
находится в пределах предепьно допустимых концентраций и составляет кадмия 0,4-0 8, хрома S-IO. никеая 5-14 меди 3-4, цинка 40-126 мг кг
(сухого вещества) В сухом веществе содержится 0,3-1,5°о общего азота,
0,57-1,11% Р;О< 0 27-2 89% К : О Влажность 67-82%
Вермикомпостирование в помещении проводилось в деревянных
ящиках (0 3 х 0,4 х 0 5 м) и в деревянных южах (1x0 4 м) р<и шчной
длины под открытым небом
Схемы опытов и методика исследовании по разработке приемов
утилизации осадков сточных вод г. Якутска
Исследования по изучению
возможности
переработки ОСВ
г Якутска проводились на производственных площадях муниципального
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предприятия «Водоканал», на базе ООО «Эко-центр» и в лаборатории
ветеринарии ЯНИИСХ. Исследовали субстраты со следующими наполнителями: торф, опилки и навоз КРС. Вермикультура представлена гибридом красного калифорнийского червя Eisenia Foetida. Подбор оптимальных субстратов проводился по биотестированию.
Опыт по изучению оптимальных условии компостирования ОСВ в
производственных условиях включал варианты: ОСВ + опилки в пропорциях 8:1, 10:1 и 12:1. Опыт проведен на цементном покрытии в коробах размерами IXIXIM при температуре воздуха 15-30° С. Период компостирования 2 месяца.
Опыт по изучению возможности обеззараживания комиостов на основе ОСВ от яиц гельминтов проводился по схеме: ОСВ,ОСВ + опилки в соотношении 8:1, 10:1, 12:1, 10:1 + антагонист и 12:1 + антагонист.
Опыт по изучению возможности обеззараживания субстрата на основе ОСВ от патогенных микроорганизмов при компостировании и
вермикомпостнровании включал следующие варианты:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12
ОСВ + опилки 12 1
В
качестве
(контроль)
+ патоген E.Coli
+ патоген E.Coli + антагонист
•+• патоген St.Aureus
+ патоген St.Aureus + антагонист
+ патоген Salmonella Dublin
+ патоген Salmonella Dublin + антагонист
тест-культур
использовали
паспортизированные
штаммы E.Coli (шт. 1257), St. Aureus (шт.209 Р), местный штамм Sal.
Dublin. В качестве микроба-антагониста применяли местный штамм
Bacillus Subtilis "ТНП-3", выделенный из почвы в ЯНИИСХ и депонированный во Всероссийском государственном НИИ контроля, стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (ВГНКИ, г. Москва).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вермикомпостирование проведено в емкостях по 1,5 кг субстрата,
куда было внедрено по 200 особей гибрида красного калифорнийского
вида Eisenia foetida. Субстрат был контаминирован штаммом Sal. Dublin.
Полевой опыт по изучению эффективности применения компостов и
вермнкомпостов на основе ОСВ при выращивании картофеля проводился в ОПХ Якутского НИИ сельского хозяйства "Покровское" по
следующей схеме:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Контроль - без удобрений ,
Минеральные удобрения (N300P450K575)
Осадок сточных вод (N-,(„,)
Компост на основе навоза КРС (N:,oo)
Компост на основе ОСВ (N-,M)
Компост на основе ОСВ (N|5o)
Компост на основе ОСВ (N4M>)
Компост на основе ОСВ (N| J 0 ) + мин.удобр.( ЫЦЦРДЯ.К^)
Вермикомпост на основе ОСВ (N|5O)
Севооборот: картофель - картофель - картофель - кормовые. Ис-
следуемая культура - картофель сорта "Вармас" 4-й репродукции. Площадь учетной делянки 50 м". Повторность трехкратная. Агротехника
общепринятая.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Опыты по вермикомпостированию навоза КРС показали, что вермикультура быстрее всего усваивает навоз годичного хранения, хотя ворошение ускоряет переработку и свежего навоза. Наибольшее количество коконов в единице объема отмечено при температуре +25°С. Оптимальная плотность заселения, при которой достигается максимальный
выход коконов, составляет 60-80 штук/дм3.
Исследования по приготовлению компостов и вермикомпостов на
основе осадков сточных вод также дали положительные результаты. Как
известно, основными факторами, сдерживающими широкое применение
ОСВ в качестве удобрений, является наличие в них яиц гельминтов и
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
других патогенных микроорганизмов, высокое содержание ионов тяжелых металлов. Поэтому был определен химический состав ОСВ г. Якутска, а также исходных материалов-наполнителей и полученных компостов и вермнкомпостов. Анализ осадков сточных вод г. Якутска показал,
что содержание тяжелых металлов в них значительно ниже допустимых
норм (СанПиН, 2.2.7.573-96). В осадке содержится (в мг/кг сухой массы)
Сг 180, Zn 410, Си 60, РЬ 60, Cd 5, Ni 60, Со 50, Mo 10. Содержание обшего азота в осадке составляет 1,21%; РЛО5 - 0,49%, К2О -0,271%, органического вещества - 34% при рН 7,2.
Биотестирование в процессе вермикомпостирования показало,
что с ростом содержания ОСВ в субстратах растет количество червей.
За 30 дней получен максимальный рост вермикультуры на 60%. Таким
образом, для вермикультпвпрования оказались пригодными все исследованные варианты субстратов, включая ОСВ без наполнителя.
В ОСВ, пролежавшем без обработки в течение всего периода опыта, количество яиц гельминтов снизилось незначительно, на 25%, тогда
как в компостах оно снижается в 2- 4 раза. При этом введение микробаантагониста Bacillus Subtilis обеспечивает 100-процентное обеззараживание компоста от яиц Diphyllbothrium Latum.
Результаты исследований на выживаемость патогенных микроорганизмов в компостах и вермикомпостач приведены в таблице 1. Как показывают данные опыта, такие патогенные микроорганизмы, как E.Coli,
St.Aureus и Sal.Dublin сохраняют жизнеспособность при компостировании и вермикомпостировании ОСВ с опилками (12:1) более 30 дней, а
при добавлении суспензии с микробом-антагонистом вышеуказанные
микроорганизмы сохраняют жизнеспособность менее 30 дней. Проведенные нами исследования показали, что только при добавлении микроба-антагониста в компост (ОСВ + опилки) при 30-дневней экспозиции
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
можно добиться полного обеззараживания от возоудителей кишечных и
кокковых инфекций.
Таблица I
ВЫЖИВАЕМОСТЬ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
В ОСВ И ПРОДУКТАХ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
Вариант
ТестMenu переработки
Результат
культура
ОСВ + опилки (12 : 1) K.Coli
Рост i:.C'oli
Компостирование
ОСВ + опилки (12 : 1) I-.Coli
Компостирование
I le обнаружены
+cvcn. Bacillus Subiilis
ОСВ + опилки (12 : 1) St.Aureus
Компостирование
Рост Si.Aurcus
ОСВ + опилки (12 : 1) Si.Aurcus
Компостирование
I le обнаружены
+cvcn. Bacillus Subtilis
ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Компостирование
Роет Sal.Dublin
ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Компостирование
1 le обнаружены
+cvcn. Bacillus Suhtilis
ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Вермикомпостиро1 lei роста
Sal.Dublin
вание через 30 дней
ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin ВсрмикомпостироНе обнаружены
вапие через 40 дней
ОСВ + опилки (12 : 1) Sal.Dublin Вермикомпост ироНе обнаружены
намне через 30 дней
even. Bacillus Subtilis
ОСВ без опилок
St.Aureus
Рост Sl.Aureus
ОСВ без опилок
L.Coli
Рост i:.Coli
Роет Sal.Dublin
ОСВ без опилок
Sal.Dublin
При вермикомпостировании Sal.Dublin выживают не более 30
дней. По окончании вермикомпостирования черви, использованные в
опыте, были исследованы на наличие Sal.Dublin. По результатам исследований, Sal.Dublin из тела червей не выделены.
Предложенная технология вермикомпостирования позволяет получить вермикомпост (биогумус) с высокими удобрительными свойствами. В верм и ком постах по сравнению с исходным сырьем возрастает
минеральная часть при снижении общего количества органической составляющей. По составу гумуса вермикомпост можно отнести к гуматному типу (С гк /С фК= 1.13), с высоким содержанием гуминовых кислот и
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
высокой степенью гумификации. В вермпкомпостах растет сбалансированность NPK. рост содержания кальция из-за интенсивной работы известковых желез у червя. Содержание тяжелых металлов в вермикомпостах находится ниже среднефоновых концентраций и значительно ниже
ПДК
яля почв. Анализ
на содержание радиоактивных элементов
цезия-137, строниия-90. а также суммарная бета-активность показали соответствие глобальному уровню распределения их в естественных почвах сельхозугодий.
Химический состав осадков и полученных на их основе удобрений приведен в табл.2.
Таблица 2
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ ( на ах.в.)
Влажность, %
Зольность, %
Орг.вещ-во, %
N„5» , %
Р,О,, %
к,о. %
РН
осп
Компост на
основе ОСВ
Вермикомпост
на основе ОСВ
56,1
65.8
34,2
1.21
0,49
0,27
7,2
15,2
84.7
15,3
1,75
0,70
0.45
6,9
47,1
79,5
20,5
2,03
1,45
0,46
6,5
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛУЧЕННЫХ УДОБРЕНИЙ
ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ
При внесении всех видов удобрений наблюдается улучшение биометрических показателей картофеля. С ростом дозы компоста на основе
ОСВ по азоту 150-300-450 кг увеличивается высота растений, ассимиляционная поверхность, кустистость и масса ботвы.
Анализ урожайных данных в год внесения удобрений (табл.3) показал, что прибавка урожая от внесения удобрений составляла от 26.4 до
60.1%. При сравнении действия различных удобрений установлено,-что
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
по одинаковой дозе (Njo») прибавка урожая в разных вариантах отличалась незначительно. При увеличении дозы компостов прибавка урожая
росла. Благоприятные метеорологические условия 1997 года позволили
собрать более высокий урожай картофеля: в контрольном варианте
171 ц/га против 163 и/га в год действия. В первый год последействия наиболее эффективны были варианты с ОСВ, компостом на основе навоза
КРС и особенно с вермнкомпостом: прибавка урожая по варианту с вермпкомпостом составила 55% против 28.2% в год действия. Второй год
последействия не дал значимых результатов, и максимальная прибавка
была получена в варианте с компостом в максимальной дозе N4so- 16,3%.
Таблица 3
УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПО ГОДАМ ОПЫТА
Парма) IT
1 Контроль
2 Мин удобрения
Урожайность.
Год
1 гол
ДеПС- послеТВИЯ
дейст.
171
163
245
257
в п/га
2 гол
последейст.
98
107
II рпбапка урожая
1 од
1 -П гол пос- 2-й год послсдеПствня ледействия
Действия
ii/ra
%
и/га
11/ га
9
9.1
82
50.3
86
50,3
ОСВ (N™)
4 Компост на основе
навоза КРС (N,,.,)
5 Компост на основе ОСВ
223
227
260
270
42
10Х
60
64
36.8
39.3
89
99
52.4
57.9
10
10,2
229
240
112
66
40.5
69
43,1
14
14.3
Компост на основе ОСВ
206
216
103
43
26.4
45
26.3
5
5,1
261
272
114
98
60.1
101
59.1
16
16.3
233
243
98
70
42,9
72
42,1
"
~
209
265
104
46
28,2
94
55,0
6
6.1
•56.9
58.0
F+<Fm
<i
7 Компост на основе
ОСВ <1Ч„,)
8 Компост ОСВ (Nun)
-"-MHH.yao6.Ni.«P4jiiK«?
9 Всрмикомпост на
основе ОСВ ( N 1 W )
НСР„,
В год внесения органических и минеральных удобрений повышается устойчивость растений к болезням. Внесение органических удобрений
в год действия удобрений увеличило процент здоровых растений до 89,6 99,0% по сравнению с контролем (83,7%). Максимальное количество здоровых растений отмечено при использовании вермикомпоста. При при10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
менении компостов на основе ОСВ и минеральных удобрений здоровые
растения составляли больше 96%. Лето 1997 г. было влажное и теплое,
что способствовало развитию болезней. Увеличивались пораженность
макроспориозом и ризоктониозом. Отмечено поражение растений разными видами мозаики особенно при внесении минеральных удобрений.
В год последействия пораженных болезнями клубней стало значительно меньше. Во всех удобренных вариантах выход здоровых клубней
был большим, чем в контроле и достигал 70.1 - 90.9% против 61,3% в
контроле.
С ростом доз компоста из ОСВ с N| 5 o до.N450 возрастала товарность клубней с 76.0 до 83,4% Лучшие показатели товарности клубней
отмечены при внесении вермикомпоста (N|5o) и KOMnocTa(N45o) на ОСВ.
Содержание нитратов в картофеле не превышало нормативов.
Максимальное количество нитратов отмечено в вариантах с минеральными удобрениями (171 мг/кг) и компостом на основе ОСВ с максимальной дозой по азоту 450 кг (150 мг/кг) при предельно допустимой
концентрации 250 мг/кг.
Таблица 4
УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ И ОКУПАЕМОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ
УДОБРЕНИЙ ПРИБАВКОЙ УРОЖАЯ, В СРЕДНЕМ ЗА 1996-1998 гг.
Вариант опыта
Сонтроль
>СВ N ™
Сомпост на навож КРС (Nv»)
•Сомпост на основе ОСИ (N,<c,)
<омпост на основе ОСВ ( N » )
<омпост на основе ОСВ (N4w.)
Зсрмикомпост на ОСВ (Nli*,)
^СР„,
Урожайность,
ц/га
144
192
202
175
194
216
193
Прибавка
урожая
u/ra
%
48
58
31
50
72
44
36
11
33
40
->2
35
50
34
Внесение
удобрения,
т/га
56
60
10
20
30
9
Окупаемость 1 т
удобрений прибавкой урожая,
кг/т
86
97
310
250
240
544
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окупаемость осадка сточных вод и компоста на основе навоза
КРС прибавкой урожая находились на одном уровне, а компоста на основе ОСВ в той же дозе по азоту (N-,oo) была в 3 раза выше. С ростом
доз компостов по азоту со 150 до 450 окупаемость снижалась от 310 до
240. Максимальная окупаемость отмечена для вермикомпоста на основе
ОСВ (N|5o) — 544 кг/т, что превышает окупаемость компоста в той же
дозе в 2 раза (табл.4).
ВЫВОДЫ
1.
В условиях снижения плодородия почв и дефицита удобрений
в Центральной Якутии эффективны приемы переработки сельскохозяйственных и коммунальных отходов в ценные органические удобрения
методами биоконверсии. При соблюдении обязательных технологиче•
' ских требований (предварительная подготовка и подбор оптимального
количества наполнителей) методы компостирования и вермикомпостировампя позволяют утилизировать животноводческие отходы, а также
осадки сточных вод.
2.
По результатам биотестирования, для вермикультивировання
наиболее пригоден подстилочный навоз крупного рогатого скота годичного хранения, а при ворошении субстрата - и свежий навоз. Процесс
вермикомпостированкя зависит от температуры субстрата и плотности
заселения. Наибольшее количество коконов на единицу объема отмечено
при
температуре
+25°С
и
оптимальной
плотности
заселения
3
60-80 штук/дм . Для вермикультивировання пригодны также все иссле- дуемые смеси с осадками сточных вод, включая ОСВ без наполнителя.
. Выбор наполнителя (опилки, торф) можно осуществлять в зависимости
от его доступности для потребителя.
3.
Важным резервом увеличения выхода органических удобре-
' ний являются осадки городских очистных сооружений г. Якутска, со12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
держание тяже гых металлов в которых составляете мг'кг сухой массы)
кадмия-5, свиниа-60, нике1я-60, цинка-410 хрома-180 меди-60, что значительно ниже установленных норм Содержание питате 1ьных веществ
в ряде (ОСВ - компост на основе ОСВ - вермикомпост на основе ОС В)
возрастает N(H,, 1,21-1,75-2,03 % Р О 5 0 49-0 70-1,45 % К,0 0 27-0 450 46 % при рН 7 2-6,9-6 5
4
Компостирование и вермикомпостирование субстратов на ос-
нове ОСВ снижает содержание в них яиц гепьминтов При >том введение
микроба-антагониста обеспечивает надежное обеззараживание компоста
от яиц Diphvllbothnum Latum
Патогенные микроорганизмы Е Coh
St Aureus и Sal Dublin сохраняют жизнеспособность при компостировании ОСВ с опилками более 30 дней Полное обеззараживание ОСВ от
возбудителей кишечных и кокковых инфекций достигается при компостировании его с опилками в соотношение 12 1 при добавлении микроба-антагониста Вас Subtihs Срок компостирования при >том не превышает 30 днеи При вермикомпостировании Sal Dublin выживают не более
40 дней По данным исследований в результате вермикомпостирования
Sal Dublin не бьыи вылечены из тепа червей
5
Применение в качестве удобрений осадков сточных вод в дозе
N -щ cooTBeTCTBviouieH 56 т/га обеспечило в среднем за 3 года прибавку
урожая картофепя 48 ц/га или 33% по отношению к контролю
6
Приготовление компостов на основе осадков и древесных от-
ходов в соотношении 10 1 и 12 1 позволяет получать органические удобрения высокой ценности действие которых в эквивалентных дозах по
азоту превосходит осадки применяемые в чистом виде С ростом доз
иомпостов с Ni< 1 до N4<i отмечается рост прибавки урожая картофе1я с
22 до 50%
Окупаемость осадка и компоста на основе навоза КРС при-
бавкой урожая составляет 86-97 кг/т, а компост на основе ОСВ в той же
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дозе по азоту (N^,) имеет окупаемость в 3 раза выше. С ростом доз
комностов по азоту со 150 до 450кг окупаемость падает с 310 до 240 кг/т.
7.
Вермикомпост в лозе по азоту 150 кг соответствовал по уро-
жайности картофеля в среднем за 3 года компосту в дозе Ы-,(Ю. При внесении равных доз компоста и вермикомпоста (N| 5U ) эффект от вермикомпостирования составлял 12%. Вермикомпост характеризовался максимальной окупаемостью прибавкой урожая картофеля, вдвое превосходяшей этот показатель при внесении компоста из ОСВ в эквивалентной
по азоту дозе.
8.
Применение нетрадиционных удобрений оказывает положи-
тельное воздействие на устойчивость картофеля к болезням. В год внесения удобрений здоровые растения в удобренных вариантах составляли
89.6 - 99% при 83,7% на контроле. Максимальное количество здоровых
растений отмечено при использовании вермикомпоста(99%).
В год последействия во всех вариантах удобрений выход здоровых клубней достигал 70,1 - 90,9% при 61,3% на контроле.
9. Внесение компостов и верм и ком постов повышало качество
клубней картофеля, увеличивая содержание сухого вещества, крахмала и
товарность. С ростом доз компоста из ОСВ с N|5o ДО NJSO товарность
клубней возрастала с 76,0 до 83,4% Лучшие показатели товарности
клубней отмечены при внесении вермикомпоста (N|5o) и компоста (N4so)Содержание нитратов в картофеле не превышало нормативов. Максимальное количество нитратов отмечено в вариантах с минеральными
удобрениями (171 мг/кг) и компостом на основе ОСВ с максимальной
дозой по азоту 450 кг (150 мг/кг) при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
В Центральной Якутии в целях более полной утилизации сельскохозяйственных н коммунальных отходов и обеспечения экологической безопасности целесообразно применять их переработку методами
компостирования и вермнкомпостирования.
Наиболее приемлемым сырьем для вермикомпостирования является подстилочный навоз крупного рогатого скота годичного хранения, а
также свежий навоз при условии ворошения. Оптимальная плотность заселения червями 60-80 шт/дм' при температуре 20-25°С и влажности
субстрата 70%.
Переработка осалков сточных вод методами компостирования и
вермикомпостирования возможна после проверки их на токсичность по
содержанию тяжелых металлов. Наполнителями при этом могут служить
древесные отходы при соотношении ОСВ : опилки 10:1 и 12:1. Для полного обеззараживания субстрата на основе ОСВ от яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов в процессе компостирования целесообразно
использование штамма ТНП-3 Bacillus Subtilis.
Эффективной лозой компоста на основе ОСВ при выращивании
картофеля с учетом окупаемости прибавкой урожая является 20 т/га
(N,,w).
Вермнкомпост на основе ОСВ рекомендуется вносить в дозе 9 т/га
(Niso). которая обеспечивает устойчивую прибавку урожая (на уровне
прибавок при внесении компоста в дозе N3no) и высокую окупаемость
удобрения (в 2 раза выше по сравнению с компостом в дозе N3Oo)При использовании осадков сточных вод и компостов на их основе необходимо предусматривать мониторинг содержания тяжелых металлов в применяемых удобрениях, почвах и растительной продукции.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Список опубликованных работ по теме диссертации
1. Н.В. Лепчиков, В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Возможности переработки осадков сточных вод канализации г. Якутска в экологически безопасные удобрения. // Тезисы научно-практической конференции «Якутск
-столица северной республики: глобальные проблемы градосферы и пути их решения». Якутск, 1995, С.7.
2. А.И. Степанов, В.И. Дмитриева. Эффективность утилизации и переработки осадков сточных вод г. Якутска методом компостирования и вермикультивирования. // Тезисы докладов XXXI Конференции "Эффективность применения средств химизации и продуктивность сельскохозяйственных культур". М., 1996, С. 33
3. А.И: Степанов, Г.Е. Мерзлая, В.И. Дмитриева. Новые виды органических удобрений в Якутии. // Химия в сельском хозяйстве, т.6.,1996, С. 1214.
• . . - , . "
4. Г.Е. Мерзлая, А.И. Степанов, В.И. Дмитриева. Приготовление компостов и вермикомпостов из осадков сточных вод. // Тезисы докладов IY
Международного конгресса по биоконверсии. Киев, 1996, С.42-43.
5. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов, Я.М. Аммосова, Г.Е. Мерзлая. Переработка отходов животноводства методом вермикультивпрования в условиях Якутии, // Тезисы докладов IY Международного конгресса по
биоконверсии. Киев, 1996, С. 106.
6. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Влияние компостов на основе осадков сточных вод г.Якутска на урожай картофеля. // Тезисы XXXII конференции молодых ученых и специалистов ВИУА "Биологические основы интенсификации земледелия". М., 1997.
7. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Перспективы использования нетрадиционных органических удобрений в Якутии. // Материалы Международной конференции по развитию сельского хозяйства. Улан-Батор,
Монголия, 1997.
8. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. Влияние на урожайность картофеля
органических удобрений на основе осадков сточных вод г. Якутска.
// Материалы научно-практической конференции «Совершенствование
научного обеспечения агропромышленного комплекса Республики Саха
(Якутия) в условиях рыночных отношений». Якутск, 1997.
• 9. АЛ:1 Stepanov, V.I. Dmitrieva, I.К. Everstova, G.E. Merzlaya. Use of
Composts and Vermiconposts in Groing of Potato in Yakutia. 3-rd Circumpolar Agricultural Conference: The Challenge og Globalization. Тезисы III—ft
Международной циркумполярной аграрной конференции «Приполярное
сельское хозяйство: перспективы глобализации». Анкоридж, Аляска,
США, 1998, С.81.
•
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов. О возможности использования компостов на основе сточных вод при выращивании картофеля. // Материалы конференции аспирантов, докторантов и соискателей ВИУА «Агрохимия на пороге XXI века». М., № 111, 1998, С.64
11. В.И. Дмитриева, A.M. Степанов, Я.М. Аммосова. Сравнительные
микробиологические характеристики вермикомлостов на основе осадков
сточных вод. // Материалы Y-ro Международного конгресса по биоконверсии органических отходов и охране окружающей среды. ИваноФранковск, 1999, С. 36-37.
12. В.И. Дмитриева, А.И. Степанов, Я.М. Аммосова, Л.К. Садовникова.
Физико-химическая характеристика вермикомпостов на основе навоза
РРС, полученного в Якутии. // Материалы Y-ro Международного конгресса по биоконверсии органических отходов и охране окружающей
среды. Ивано-Франковск, 1999, С. 16-17.
13. Методические рекомендации по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений. М., 1999, -40 с.
14. А.И. Степанов, В.И. Дмитриева, С.С. Красильникова, Т.В. Аргунова.
Вермикультивированне в условиях Центральной Якутии. Якутск, Сахаполиграфиздат. 1999. -39 с.
15. В.И. Дмитриева. А.И. Степанов, Г.Е. Мерзлая. U.K. Садовникова,
С.С. Красильникова. Вермикультивирование: теория, опыт, практика.
Якутск., Сахаполиграфиздат, 2000, -119 с.
16. В.И. Дмитриева. С.С. Красильникова, А.И. Степанов. Пути решения
проблемы утилизации отходов в сельском хозяйстве. //Тезисы научнопрактической конференции «Будущее якутского села». Якутск, 2000.
17. А.И. Степанов. В.И. Дмитриева. Производство удобрений из органических отходов в условиях Центральной Якутии.// Материалы Международной конференции «Почва, жизнь, благосостояние». Пенза. 2000.
Объем t,0 печ. л.
Зак. £,£>
Тираж 100 экз.
Типография Издательства МСХА
127550, Москва, Тимирязевская ул., 44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
676 Кб
Теги
407
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа