close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Влияние осадков городских сточных вод на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы, урожайность и качество козлятниковых агроценозов в условиях Волго-Вятского региона

код для вставкиСкачать
ФИО соискателя: Васильева Людмила Александровна Шифр научной специальности: 06.01.04 - агрохимия Шифр диссертационного совета: Д 220.035.01 Название организации: Казанский государственный аграрный университет Адрес организации: 420015, г.Казань, ул.
На правах рукописи
Васильева
Людмила Александровна
ВЛИЯНИЕ ОСАДКОВ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВЕТЛО - СЕРОЙ
ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО
КОЗЛЯТНИКОВЫХ АГРОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ
ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА
06.01.04 – агрохимия
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Казань– 2012
Работа выполнена на кафедре земледелия и агрохимии ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия» в 2005-2007гг.
Научный руководитель-
Официальные оппоненты:
Ведущая организация -
заслуженный деятель науки
Чувашской Республики,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Михайлов Леонид Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Владимиров Владимир Петрович;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Новосѐлов Сергей Иванович
ГНУ «Чувашский научно- исследовательский
институт сельского хозяйства» Российской
академии сельскохозяйственных наук
Защита состоится «30» мая 2012 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420011, г. Казань, ул. Ферма-2, учебный городок Казанского ГАУ, корпус 2, ауд.18.
Тел. 8 (843) 567-47-17, факс 8 (843) 261-62-58
e-mail: info@ kazgau.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»
Автореферат разослан «29» апреля 2012 г. и размещен на официальном
сайте: www.kazgau.ru, а также в сети интернет Министерства образования и
науки РФ «29»апреля 2012 г.
Учѐный секретарь диссертационного совета,
доктор сельскохозяйственных наук, доцент
2
2
Кадырова Ф. З.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В последние годы наблюдается снижение плодородия почвы и производства растениеводческой продукции, что привело к дефициту кормов и белка. Многолетние травы являются основным кормом для
крупного рогатого скота, овец, лошадей и источником витаминов для птицы и
свиней. Козлятник восточный - перспективная и новая культура имеет ряд положительных свойств, т. к. обладает высокими кормовыми достоинствами. В
козлятнике содержатся все аминокислоты. В течение вегетации их качественный состав почти не меняется, различия наблюдаются лишь по их количеству
Исследованиями Вавилова и др., (1975) Утеша, (1991) установлено, что
высокая кормовая ценность козлятника обусловлена его хорошей облиственностью (от 60 до 75 %). Это позволяет более длительное время, по сравнению с
клевером и люцерной, использовать козлятник для заготовки качественных
кормов и применять зеленую массу для подкормки животных (Конев, Наумова,
1998). Кроме того, листья козлятника восточного при сушке не осыпаются, что
важно при заготовке сена.
Научно обосновано, что многолетние травы должны занимать в структуре
площадей кормовых культур не менее 60 процентов. В частности в структуре
кормовых культур в Чувашской Республике (S=261.3 тыс. га) многолетние травы занимают 59,8%. В связи со снижением плодородия почв Чувашской Республики урожайность зелѐной массы многолетних трав колеблется в пределах
25,0-30,0 т/га, тогда как по расчѐтам урожайность должна быть в пределах 50,060,0 т/га.
Исследования учѐных показывают, что для восполнения потерь гумуса
необходимо вносить как минимум в почву до 6-10 т/га навоза или другой органической массы. Поэтому возникает острая необходимость использования всех
видов органических удобрений, в том числе нетрадиционных.
В связи с этим разработка научных основ применения в качестве удобрений канализационного ила – осадков городских сточных вод (ОГСВ), а так же
возделывание бобовых культур, способствующих повышению плодородия
почв, является актуальной проблемой для агропромышленного комплекса Волго-Вятского региона.
Литературные данные (Михайлов, Пужайкин, Марковская, 1998) свидетельствует о том, что ОГСВ могут быть использованы в качестве удобрений
при возделывании пропашных и зерновых культур. Однако совершено, нет
данных о влиянии ОГСВ на плодородие светло-серой лесной почвы, урожайность и качество многолетних трав в условиях Волго-Вятского региона.
Цель и задачи исследований. Цель исследования заключалась в установлении влияния осадков городских сточных вод и органических удобрений
на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы, урожайность и качество козлятника восточного и кострецово-козлятниковых агроценозов в условиях
Волго-Вятского региона.
Для реализации поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
1. Изучить химический состав осадков сточных вод г. Новочебоксар3
3
ска.
2. Определить действие осадков городских сточных вод на агрохимические, биологические свойства светло- серой лесной почвы.
3. Установить влияние ОГСВ и органических удобрений на урожайность
козлятника восточного и кострецово-козлятниковой травосмеси и их показатели качества.
4. Рассчитать биоэнергетическую и экономическую эффективность применения ОГСВ и органических удобрений при возделывании козлятника восточного и кострецово-козлятниковых трав.
Научная новизна. В условиях Волго-Вятского региона обосновано положительное влияние различных доз ОГСВ и навоза на плодородие светлосерой лесной почвы. Выявлена целесобразность и эффективность использования осадков городских сточных вод обеспечивающих повышение урожайности
и качество козлятниковых агрорценозов в условиях Волго-Вятского региона.
Практическая значимость. Практическая значимость работы заключается в том, что осадки городских сточных вод и навоз КРС, внесенные в почву
из расчета 30-60 т/га, способствуют улучшению агрохимических показателей
светло-серой лесной почвы. Содержание гумуса при этом возрастало на 0,090,14 %, содержание подвижного фосфора увеличилось на 29-43 мг/кг, а обменного калия на 10-16 мг/кг. Показатель кислотности смещался в щелочную сторону на 0,07-0,38 единиц. Сумма поглощенных оснований возрастала на 0,42,1мг/экв, а гидролитическая кислотность на 0,43-1,18 мг/экв на 100 г почвы.
Повысилась биологическая активность почвы в первый год возделывания
козлятника на 5,0-9,3 %, во второй на 2,4-7,1 %, а на 3-й на 3,9-7,7 %, а при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси в год внесения на 3,1-7,1 %,
на 2-ой на 2,3-4,2 % и на 3-й на 2,4-5,9 процентов.
Производственная проверка результатов исследований в СХПК «СОЮз»
Ядринского муниципального района Чувашской Республики в 2011 году показала, что внесении 60 т/га ОГСВ при возделывании козлятника восточного рентабельность составила 50,0 процентов.
Работа проведена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации в 2005-2007 гг. и соответствует паспорту специальности 06.01.04- агрохимия.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Осадоки городских сточных вод - фактор повышения плодородия почв,
урожайности и качества кормов козлятниковых агроценозов.
2. Динамика агрохимических и биологических свойств светло-серой лесной почвы, при внесении ОГСВ и органических удобрений на посевах многолетних трав.
3. Урожайность, качество, биоэнергетическая и экономическая эффективность козлятника восточного и кострецово-козлятниковых трав при внесении
ОГСВ и органических удобрений.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены: на Межрегиональной научно- практической конференции молодых
4
4
ученых (1- 2 марта 2006 г); «Молодые ученые в решении актуальных проблем в
современной науке», Чебоксары, 2006; на Международной научнопрактической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА (20-22 мая 2008г); на III Всероссийской научно–практической конференции «Процессы технологии, оборудования и опыт переработки отходов и вторичного сырья» (8-10 апреля 2008
года, г. Самара); на V Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых (7 апреля 2009 г.) Чебоксары, 2009г.
По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей, в том числе три- в
изданиях, входящих в перечень ВАК РФ.
Структура и объѐм диссертации. Диссертационная работа изложена на
231 страницах компьютерного текста, в том числе состоит из введения, обзора
литературы, 4 глав, выводов и рекомендаций производству, включает 61 таблицу, 6 рисунков 101 приложение. Список использованной литературы содержит
179 наименований, в том числе 16 зарубежных.
2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования выполнены в 2005-2007 г.г. в УНПЦ «Студгородок» Чувашской ГСХА, расположенного в Чебоксарском районе Чувашской Республики. Использовали осадки городских сточных вод (ОГСВ) 6-летней выдержки и
полуперепревший навоз КРС. ОГСВ были вывезены с очистных сооружений
г. Новочебоксарска. Доза вносимых ОГСВ и навоза были рассчитаны по сухому
веществу. Почва светло-серая лесная. В пахотном слое (0-25 см) содержится
гумуса 2,34 % (по Тюрину), подвижных форм фосфора 129 мг, обменного калия
140 мг/кг почвы (по Кирсанову), рН солевой вытяжки - 4,25, сумма поглощенных оснований – 17,0 мг / экв. на 100 г почвы.
Схема опыта приведена в разделе 3.
Сорт козлятника восточного (Galega orientalis Lam), используемого в исследованиях - Ялгинский. Кострец безостый (Bromopsis inermis) сорта Моршанский 312. Соотношение компонентов кострецово-козлятниковой травосмеси –
1:3. Опыт заложен в четырехкратной повторности. Общая площадь делянки –
20 м2, учетная – 15 м2. Расположение делянок – систематическое. Норма высева
козлятника восточного на 1 га – 3,0 млн. шт., кострецово-козлятниковой травосмеси – 2,8 млн. шт.
Предшественник – картофель. Агротехника возделывания козлятника
общепринятая для республики. Осенью на опытном участке после уборки картофеля была проведена вспашка зяби во второй декаде сентября плугом ПН-435 с предплужниками на глубину 20-22 см. Предпосевная обработка почвы
включает ранневесеннее боронование и предпосевную культивацию с одновременным боронованием на глубину 6-8 см КПС-4. Посев был осуществлѐн в тот
же день (2005 г. – 25 апреля, 2006 г – 27 апреля, 2007 г – 28 апреля) сеялкой
СЗУ-3,6 на глубину – 2,5 см с последующим прикатыванием ЗККШ-6.
В опыте проводились следующие анализы, учѐты и наблюдения: содержание гумуса (ГОСТ 26213-91); подвижных форм фосфора и обменного калия
методом Кирсанова (ГОСТ 26207-91); азот нитратный – ионометрический ме5
5
тод (ГОСТ 26951-86); азот аммиачный методом ЦИНАО (ГОСТ 26487-86); рH
(KCl) – KCl в суспензии (ГОСТ 26212-91); гидролитическая кислотность – методом Каппена в модификации ЦИНАО (ГOСТ 26212-847); сумма поглощенных
оснований – методом Каппена (ГОСТ 2821-88); Тяжелых металлов: цинк. медь,
свинец, кадмий (ГОСТ 18826-73); содержание влаги (ГОСТ 13496.3-92 ИС
06496-83); сырой протеин – методом Къельдаля (ГОСТ Р 51417-99 ИС О598397); сырую клетчатку (ГОСТ 13496.2); сырую золу (ГОСТ 26226); сырой жир
(ГОСТ 13496.15) кальций; – (ГОСТ 26570); (ГОСТ 26657); калий – пламенно
фотометрический метод (ГОСТ 30504); (ГОСТ 13496); тяжелые металлы в растениях (цинк, свинец, медь, кадмий) – атомно-абсорбционным методом (ГОСТ
30178).
Биологическую активность определяли методом льняной ткани по Мишустину (1971). Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1985) на ПЭВМ. Биоэнергетическую и
экономическую эффективность определяли по В. Г. Минееву (2004).
3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Метеорологические условия в годы проведения исследований
Агрометеорологические показатели вегетационного периода за 20052007 гг. по северной зоне где проводились опыты приведены на рис. 1,2
140
120
100
80
2005
60
2006
40
2007
20
0
май
июнь
июль
август
Рис.1. Осадки за вегетационный период 2005-2007гг.
25
20
2005
15
2006
10
2007
5
0
май
июнь
июль
август
Рис 2. Температура за вегетационный период 2005-2007гг.
За годы исследований количество осадков колебалось в пределах 213-284
мм., а среднесуточная температура – 16,5-19,0 оC, что достаточно для возделывания многолетних трав и их смесей в данной климатической зоне.
.3.2. Сравнительный химический состав ОГСВ и навоза крупного рогатого скота (КРС). Прежде всего, следует отметить, что свежие осадки сточ6
6
ных вод по внешнему виду представляют собой темно-серое, почти черное,
вязкое и бесструктурное вещество, напоминающее сапропель и имеющее болотный запах.
При хранении ОГСВ теряют воду до влажности 30-55%, зарастают сорными растениями, которые переплетают корневой системой в толщину и в длину весь пласт хранимых осадков.
Отлежавшиеся на иловых площадках ОГСВ приобретают вид землянистой сыпучей массы с рассыпчатой, комковатой и мелкокомковатой структурой.
ОГСВ при этом приобретет темно-серый цвет.
Сравнительный анализ химического состава ОГСВ и навоза КРС показал,
что в ОГСВ и навозе содержание органического вещества составило в %: 48,0 и
25,0; общего азота – 1,2 и 0,5; общего фосфора – 1,14 и 0,20; общего калия –
0,04 и 0,4; СаО – 4,5 и 1,3; MgO – 2,1 и 0,4 и контролируемые тяжелые металлы
(мг/кг): Pb – 10,8 и 9,7; Cd – 1,3 и 0,5; Hg – 2,0 и 1,5; As – 3,5 и 1,0; Zn – 67,0 и
56,0; Сu – 730,0 и 6,8. Показатель обменной кислотности у ОГСВ – 7,95, у навоза – 6,98.
Видно, что содержание органического вещества, азота, фосфора кальция
и магния в осадках сточных вод выше, чем в навозе КРС, что определяет особую ценность их как удобрения. Однако, содержание калия в навозе почти в десять раз выше, чем в ОГСВ.
Особую ценность представляет для светло-серых лесных почв присутствие в ОГСВ большего, чем в навозе КРС количества кальция и магния, способствующих смещению реакции почвенной среды в нейтральную или щелочную
сторону. Содержание тяжелых металлов в ОГСВ выше, чем в навозе.
Фактором, ограничивающим применение ОГСВ в качестве удобрения,
является наличие в них тяжелых металлов, которые при неправильном применении могут превысить допустимые концентрации, как в почвах, так и в выращиваемой растениеводческой продукции. С учетом вышеизложенного, применяемые дозы ОГСВ в качестве удобрений необходимо применять на расчетной
основе.
3.3. Влияние удобрений на агрохимические свойства светло-серой
лесной почвы при возделывании козлятника восточного кострецовокозлятниковой травосмеси. Почвы на агрохимический анализ по вариантам
отбирались с 2005 до 2007 года после уборки козлятника восточного. Результаты исследований приведены в таблице.1.
Из приведенных данных, следует что ОГСВ, как и навоз, смещает реакцию среды в нейтральную сторону (коэффициент корреляции – r = 0,60), повышает содержание гумуса (r = 0,96), увеличивает показатель гидролитической
кислотности (r = 0,93), сумму поглощенных оснований (r = 0,32), содержание
P2O5 (r = 0,52) и K2O (r = 0,62).
7
7
Таблица 1
Влияние удобрений на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы
при возделывании козлятника восточного
Вариант
Годы
рН KCl
Гумус
2. ОГСВ 30 т/га
3. ОГСВ 60 т/га
4. Навоз 30 т/га
5. Навоз 60 т/га
НСР 05
2005
2006
2007
2005
2006
2007
2005
2006
2007
2005
2006
2007
2005
2006
2007
2005
2006
2007
4,95
4,89
4,97
4,90
4,96
5,04
4,98
5,00
5,35
5,12
5.18
5,25
5,22
5,30
5,46
0,01
0,1
0,04
K2O
мг/кг почвы
%
1.Контроль
(без удобрений)
P2O5
2,34
2,35
2,43
2,38
2,42
2,52
2,43
2,50
2,57
2,40
2,43
2,46
2,43
2,50
2,55
0,01
0,3
0,2
129,0
100,0
141,0
157,0
165,0
170,0
174,0
178,0
184,0
247,0
188,5
156,0
194,0
188,5
162,0
3,6
4,0
3,1
129,5
130,0
150,0
148,0
155,0
160,0
153,0
156,8
166,0
168,0
165,0
183,0
179,0
165,0
193,0
4,2
2,4
5,2
Hr
S
мг-экв. на 100 г
почвы
2,93
17,0
3,00
17,5
3,05
17,8
2,80
17,5
2.82
17,9
3,48
18,2
2,84
18,9
2,87
19,5
4,23
19,9
2,81
18,8
2,83
19,0
3,26
19,4
2,83
19,8
2,85
20,0
3,33
20,6
0,1
1,2
0,2
1,0
0,2
1,0
Почвы на агрохимический анализ по вариантам отбирались в 2005 – 2007
гг. после уборки кострецово-козлятниковой травосмеси. Результаты исследований приведены в таблице 2.
На основании анализа данных, можно заключить, что выявленные изменения агрохимических показателей под влиянием ОГСВ и навоза при возделывании козлятника восточного согласуются с данными, полученными и при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси.
8
8
Таблица 2
Влияние удобрений на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы
при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси
Вариант
Годы
рН KCl
Гумус
2. 30 т/га ОГСВ
3.60 т/га ОГСВ
4.30 т/га Навоз
5.60 т/га Навоз
НСР 05
K2O
мг/кг почвы
%
1.Контроль
(без удобрений)
P2O5
Hr
S
мг-экв. на 100 г почвы
2005
2006
2007
2005
2006
2007
2005
2006
2007
4,87
4,93
4,97
4,92
4,98
5,04
2,37
2,40
2,40
2,48
2,55
2,59
90,0
92,0
102,0
134,0
136,0
141,0
123,0
122,0
134,0
144,0
143,0
156,0
2,95
2,98
3,05
3,14
3,20
3,26
16,9
17,2
17,6
18,7
19,1
19,6
5,22
5,28
5,35
2,55
2,60
2,65
285,0
286,0
288,0
153,0
150,0
168,0
3,70
3,75
3,79
19,3
19,8
20,1
2005
2006
2007
2005
2006
2007
5,14
5,19
5,25
5,37
5,44
5,46
2,39
2,45
2,50
2,55
2,57
2,61
169,0
170,0
173,0
175,8
175,8
178,0
158,0
153,0
167,0
219,0
216,0
227,0
3,12
3,18
3,26
3,13
3,19
3,27
16,8
17,0
17,8
18,8
19,0
19,2
2005
2006
2007
0,4
0,2
0,3
0,1
0,1
0,2
4,6
3,0
6,7
2,5
3,6
3,6
0,1
1,3
0,9
1,0
0,9
0,8
3.4. Влияние удобрений на биологическую активность светло-серой
лесной почвы при возделывании козлятника восточного и кострецовокозлятниковой травосмеси. Результаты изучения влияния удобрений на биологическую активность светло-серой лесной почвы при возделывании козлятника восточного приведены в таблице 3.
Таблица 3
Влияние удобрений на биологическую активность светло-серой лесной почвы
при возделывании козлятника восточного
Вариант
2005
1.Контроль
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
3. ОГСВ 60 т/га
4. Навоз 30 т/га
5. Навоз 60 т/га
НСР 05
Разложение льняной ткани по годам, %
±
±
к конк кон2006
2007
тролю
тролю
±
к контролю
26,4
-
39,5
-
34,1
-
28,8
33,5
36,7
37,8
+4,0
+7,1
+10,3
+11,4
0.3
41,8
60,0
63,2
65,0
+5.0
+9.3
+2.4
+3.2
1,6
38,0
39,5
41,8
49,6
+3,9
+7,7
+5,5
+15,5
2,4
9
9
Из данных таблицы следует, что в 2005 г, внесение удобрений способствовало повышению биологической активности, однако навоз более эффективно
воздействовал на разложение льняной ткани (10,3-11,4), при этом r = 0,99, что
вполне объяснимо, поскольку с одной тонной навоза вносится до 50 мг микроорганизмов, тогда как в ОГСВ их количество значительно ниже. В последующие годы, по своему действию ОГСВ на биологическую активность, приближается к действию навоза.
Результаты изучения влияния удобрений на биологическую активность
светло-серой лесной почвы при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси приведены в таблице 4
Таблица 4
Влияние удобрений на биологическую активность светло-серой лесной почвы
при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси
Вариант
2005
1.Контроль
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
3. ОГСВ 60 т/га
4. Навоз 30 т/га
5. Навоз 60 т/га
НСР 05
Разложение льняной ткани по годам, %
±
±
к конк кон2006
2007
тролю
тролю
±
к контролю
25,2
-
50,0
-
33,6
-
28,3
32,3
40,2
45,4
+3,1
+7,1
+15,0
+20,2
0,4
52,3
54,2
51,5
52,0
+2,3
+4,2
+1,5
+2,0
2,4
36,0
39,5
38,8
47,6
+2,4
+5,9
+5,2
+14,0
1,2
Из приведѐнных данных, можно заключить, что ОГСВ и навоз, как и при
возделывании козлятника восточного способствуют активизации биологической активности светло-серой лесной почвы, однако в последействии, на 3-ий
год возделывания кострецово-козлятниковой травосмеси эти показатели нивелируются.
3.5 Влияние удобрений на содержание тяжелых металлов в светлосерой лесной почве при возделывании козлятниковых агроценозов. Результаты изучения влияния удобрений на содержание тяжелых металлов в светлосерой лесной почве при возделывании козлятника восточного приведены в таблице 5.
Из приведенных данных видно, что ОГСВ по сравнению с навозом способствуют повышению содержания цинка (r=0,10), меди (r = 0,06), свинца (r =
0,12), кадмия (r = 0,14), однако все контролируемые тяжелые металлы находятся в пределах допустимой концентрации (дополнение №1 к перечню ПДК и
ОДК № 6229-91).
10
10
Таблица 5
Содержание тяжелых металлов в светло- серой лесной почве при возделывании
козлятника восточного, мг/кг сухого вещества
Вариант
1.Контроль
(без удобрний)
2. ОГСВ 30т/га
3. ОГСВ 60 т/га
4. Навоз 30 т/га
5. Навоз 60 т/га
ОДК
НСР 05
Zn
±
к контролю,
Cu
±
к контролю,
Pb
±
к контролю,
Cd
±
к контролю
34,47
-
13,86
-
7,16
-
0,22
-
36,29
39,23
35,55
43,82
220
+1,82
+4,74
+1,08
+9,35
14,2
15,35
13,87
17,52
132
+0,34
+1,49
+0,01
+3,66
7,87
8,04
7,70
8,92
130
+0,70
+0,88
+0,54
+1,76
0,24
0,26
0,24
0,92
2,0
+0,02
+0,04
+0,02
+0,70
1,05
0,7
0,6
0,1
Из данных, приведенных таблицы 6, можно заключить, что внесение
ОГСВ и навоза при возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси также
способствует незначительному увеличению количества тяжелых металлов, однако их величины находятся в пределах ОДК.
Таблица 6
Влияние удобрений на содержание тяжелых металлов в светло- серой лесной
почве при возделывании кострецово-козлятниковой смеси мг/кг сухого вещества
±
к контролю,
Cu
±
к контролю,
31,76
-
12,28
-
36,17
48,04
35,55
38,46
220
+4,4
+16,3
+3,8
+6,7
13,56
20,72
13,82
14,39
132
+1,3
+8,4
+1,5
+2,1
Zn
1.Контроль
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
3. ОГСВ 60 т/га
4. Навоз 30 т/га
5. Навоз 60 т/га
ОДК
НСР 05
0,7
0,7
±
к контролю,
Cd
±
к контролю
6,93
-
0,20
-
7,63
8,39
7,16
8,08
130
+0,70
+1,40
+0,23
+1,15
0,23
0,38
0,22
0,29
2,0
+0,02
+0,17
+0,01
+0,08
Pb
0,3
0,7
3.6. Действие и последействие ОГСВ на урожайность зеленой массы
козлятника восточного и кострецово-козлятниковой травосмеси. Урожайные данные козлятника восточного и кострецово-козлятниковой травосмеси в
среднем за 3 года приведены в таблице 7.
11
11
Таблица 7
Урожайность зеленой массы козлятника восточного и кострецовокозлятниковой травосмеси по вариантам внесения удобрений
Урожайность, т/га
В
± к контролю
Вариант
сред2005 г
2006 г 2007г
нем за
т/га
%
прямое
последей3 года
действие
ствие
Урожайность зеленой массы козлятника восточного
1.Контроль
1,33
6,90
7,97
5,40
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
1,50
9,11
10,63
7,08
+1,68
+31,1
3. ОГСВ 60 т/га
1,65
11,25 12,20
8,36
+2,96
+53,8
4. Навоз 30 т/га
1,51
7,17
8,25
5,64
+0,24
+4,44
5. Навоз 60 т/га
1,57
8,10
8,82
6,16
+0,76
+14,1
НСР05
0,1
0,2
0,3
Урожайность кострецово-козлятниковой смеси
1.Контроль
1,93
5,45
6,41
4,59
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
1,93
5,86
6,75
4,86
+0,27
+5,88
3. ОГСВ 60 т/га
1,98
7,83
8,16
5,97
+1,38
+30,0
4. Навоз 30 т/га
1,98
6,90
6,81
5,23
+0,64
+13,9
5. Навоз 60 т/га
1,98
7,35
7,33
5,55
+0,96
+20,9
НСР05
0,2
0,2
0,4
Из обобщенных данных, можно заключить, что осадки сточных вод г.
Новочебоксарска и навоз КРС оказывают положительное влияние как на урожайность зеленой массы козлятника восточного так и на урожайность зеленой
массы кострецово-козлятниковой травосмеси, особенно в последействии 2 - го
и 3- го года пользования, причем эффективность последействия 60 т/ га ОГСВ
на 2- ой год выше, чем эффективность действия навоза, а на 3- й год эффективность их действия снивелировалась.
3.7 Влияние осадков городских сточных вод и навоза КРС на содержание тяжелых металлов и качественные показатели зеленой массы козлятника восточного и кострецово-козлятниковой травосмеси. В зеленой массе возделываемых культур при
использовании в качестве удобрения ОГСВ наблюдается незначительное увеличение содержания цинка и кадмия (табл. 8). Содержание тяжѐлых металлов
не превышало допустимой концентрации.
На основании проведенных исследований, можно заключить, что применение осадков сточных вод г. Новочебоксарска (30-60 т/га) не способствует накоплению тяжелых металлов в козлятнике восточном и кострецовокозлятниковой травосмеси.
12
12
Таблица 8
Содержание тяжелых металлов в зеленой массе козлятника восточного и кострецово-козлятниковой травосмеси (мг/кг) по вариантам внесения удобрений
№ п/п
Варианты опыта
Год
Zn
Cu
Pb
Hg
Козлятник восточный
1.
2.
3.
4.
5.
Контроль
2005
27,18
8,38
0,25
0,006
(без удобрений)
2006
20,18
8,38
0,30
0,003
2007
20.50
12,60
0,40
0,002
2005
29,1
8,06
0,22
0,006
2006
20,65
7,35
0,22
0,005
2007
21,90
13,4
0,36
0,004
2005
26,39
7,80
0,22
0,005
2006
20,39
7,80
0,22
0,003
2007
20,9
12,2
0,42
0,002
2005
28,83
8,13
0,15
0,008
2006
18,83
8,13
0,25
0,006
2007
21,5
13,1
0,34
0,004
2005
28,90
7,40
0,16
0,007
2006
20,39
7,80
0,22
0,004
2007
21,70
13,40
0,35
0,003
ОГСВ 30т/га
ОГСВ 60 т/га
Навоз 30 т/га
Навоз 60 т/га
Кострецово-козлятниковая смесь
1
2.
3.
4.
5.
Контроль
2005
28,18
8,48
0,21
0,004
(без удобрений)
2006
21,18
8,48
0,31
0,004
2007
20,90
8,41
0,39
0,003
2005
28,90
7,36
0,15
0,008
2006
20,39
7,79
0,22
0,003
2007
20,00
8,05
0,26
0,001
2005
28,64
7,15
0,18
0,007
2006
21,64
7,15
0,18
0,004
2007
21,00
7,20
0,19
0,001
2005
29,83
7,62
0,24
0,007
2006
19,83
7,62
0,24
0,003
2007
19,00
7,82
0,25
0,001
2005
28,70
7,50
0,23
0,004
2006
20,50
7,40
0,21
0,002
2007
20,00
7,35
0,18
0,001
50,0
30,0
5,0
0,05
ОГСВ 30т/га
ОГСВ 60 т/га
. Навоз 30 т/га
.Навоз 60 т/га
ПДК
13
13
Осадки городских сточных вод не ухудшают качественные показатели
возделываемых культур (табл.9).
Таблица 9
Биохимический состав зелѐной массы козлятника восточного и кострецовокозлятниковой травосмеси по вариантам опыта (2005 2007гг)
№
п/
п
Вариант
годы
опыта
Сухое
Сырой
Сырая
Сырой
Сырая
Перева
вещество
проте
клетч
жир
зола
римый
ин
протеин
мг/кг
%
Козлятник восточный
1.
2.
3.
4.
5.
Контроль
ОГСВ
30т/га
ОГСВ
т/га
Навоз
т/га
Навоз
т/га
60
30
60
2005
92,45
14,02
26,83
1,01
6,58
112,75
2006
92,50
14,50
27,01
1,04
6,54
112,80
2007
92,51
14,88
26,30
1,06
6,56
111,09
2005
92,55
14,88
27,3
1,09
6,61
113,09
2006
92,60
14,75
28,9
1,10
6,65
114,07
2007
92,67
14,59
33,5
1,12
6,79
114,88
2005
92,88
15,54
28,20
1,18
7,98
118,10
2006
92,85
16,70
28,91
1,19
7,93
121,15
2007
92,89
21,00
30,90
1,20
7,91
119,60
2005
92,50
14,98
27,20
1,08
7,30
113,15
2006
92,52
14,88
28,41
1,07
7,27
114,85
2007
92,53
19,69
30,20
1,06
7,25
114,79
2005
92,87
14,88
27,45
1,17
7,10
113,79
2006
92,86
15,62
28,13
1,16
7,12
114,85
2007
92,87
19,69
35,50
1,14
7,92
114,88
Кострецово-козлятниковая смесь
1.
2.
3.
4.
5.
Контроль
ОГСВ
30т/га
ОГСВ
т/га
Навоз
т/га
Навоз
т/га
60
30
60
2005
90,32
14,02
25,08
0,68
7,07
104,15
2006
90,35
14,25
25,04
0,67
7,10
105,00
2007
90,40
14,51
25,09
0,69
7,20
105,30
2005
90,62
14,35
25,10
0,88
8,50
106,40
2006
90,68
14,44
26,81
0,85
8,46
108,51
2007
90,67
15,57
26,82
0,89
8,49
109,70
2005
91,62
14,40
27,20
1,09
10,25
107,20
2006
91,85
14,67
27,61
1,10
10,12
110,30
2007
92,23
14,70
27,80
1,12
10,15
112,01
2005
90,60
14,56
26,91
0,90
8,13
107,40
2006
90,65
14,80
26,15
0,89
8,15
107,09
2007
90,43
14,59
26,30
0,87
8,19
108,80
2005
91,60
15,02
28,30
0,96
10,20
109,50
2006
91,58
16,14
27,63
1,09
10,14
110,61
2007
91,70
17,35
28,01
1,12
10,17
111,50
14
14
В прямом действии и в последействии на 2-ой и 3-й годы возделывания
козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси ОГСВ и навоз КРС
способствуют повышению сырого протеина, жира, золы и клетчатки (табл. 9).
Таким образом, осадки сточных вод г. Новочебоксарск при их использовании в
качестве удобрения (30-60 т/га) не оказывают отрицательного влияния на качественные показатели козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси.
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ КОЗЛЯТНИКА
ВОСТОЧНОГО
Расчет энергетической эффективности применения удобрений при возделывании козлятника восточного за 2005-2007 годы приведѐн в таблице 10.
Таблица 10
Энергетическая эффективность применения удобрений при возделывании козлятника восточного 2005-2007 гг.
Варианты
опыта
Урожайность в
среднем за три
года, т/га
(2005-2007г.г)
Количество
энергии полученной от прибавки урожая
МДж/ га
Коэффициент
энергетической
эффективности,
ед.
1.Контроль
(без удобрений)
2. ОГСВ 30т/га
5,4
-
-
7,13
9463,0
1,50
3. ОГСВ 60 т/га
8,31
15917,0
2,52
4. Навоз 30 т/га
5,66
1422,20
0,22
5. Навоз 60 т/га
6,14
4047,80
0,64
Из приведенных данных следует, что энергетическая эффективность
применения ОГСВ при возделывании козлятника восточного достаточно высокая. Коэффициент энергетической эффективности внесения ОГСВ колебался в
зависимости от доз в пределах 1,50-2,52 единиц, а навоза 0,22-0,64 (табл.10)
При возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси с использованием
ОГСВ этот коэффициент колебался в предела 0,23-1,19 единиц, а с использованием навоза 0,55-0,83 единиц.
Анализ экономической эффективности показал, что наиболее эффективным вариантом был вариант с внесением ОГСВ в дозе 60 т/га (табл. 11).
Так на этом варианте уровень рентабельности составил 50,0% , что на 30
процентов выше по сравнению с контрольным вариантом. При возделывании
кострецово-козлятниковой травосмеси эти показатели составили 26,0% и 20,0
процентов.
15
15
Таблица 11
Экономическая эффективность применения ОГСВ при возделывании козлятника восточного 2007 г.
Показатели
Контрольный
вариант
(без удобрений)
Вариант с использованием
60 т/га ОСВ
5,4
8,31
13501,0
16635,0
3. Производственная себестоимость.
руб/ ц
250,0
200,1
4. Цена реализации, руб / ц
300,0
300,0
5. Стоимость продукции, руб/ га
16200,0
24930,0
6. Условный чистый доход, руб /га
2699,0
8295,0
20,0
50,0
1. Урожайность, т/ га
2. Производственные затраты, с/га руб
7. Уровень рентабельности, %
Выводы
1. Сравнительный анализ химического состава ОГСВ и полуперепревшего навоза показал, что в ОГСВ и навозе содержание органического вещества
составляет 48,0 и 47,9 %; общего азота – 1,2 и 0,5; общего фосфора – 1,14 и
0,20; общего калия – 0,04 и 0,4; СаО – 4,5 и 1,3; MgO – 2,1 и 0,4; показатель обменной кислотности – 7,95 и 6,98. ОГСВ можно отнести к ценным удобрениям.
2. В ОГСВ и навозе КРС количество тяжелых металлов колебалось в следующих пределах: Pb – 10,8 и 9,7; Cd – 1,3 и 0,5; Hg – 2,0 и 1,5; As – 3,5 и 1,0;
Zn – 67.0 и 56.0; Сu – 730,0 и 6,8. в мг/кг сухого вещества. Полученные данные
необходимы при расчѐте норм внесения ОГСВ с целью предупреждения загрязнения почв тяжѐлыми металлами и получения экологически чистой растениеводческой продукции.
3. ОГСВ и навоз КРС, внесенные в почву из расчета 30-60 т/га, при возделывании козлятника восточного, способствуют улучшению агрохимических
показателей светло-серой лесной почвы. Содержание гумуса при возделывании
козлятника восточного возрастало на 0,09 - 0,14 и 0,03 - 0,12 %; содержание
подвижного фосфора на 29,0 - 43,0 и 15,0 - 21,0 %; мг/кг, обменного калия на
10,0 - 16,0 и 33,0 - 43,0 %; Показатель кислотности смещался в нейтральную
сторону на 0,07 - 0,38 и 0,28 - 0,49 единиц. Сумма поглощенных оснований возрастала на 0,4 - 2,1 и 1,6 - 2,8, гидролитическая кислотность на 0,43 - 1,18 и 0,21
- 0,28 мг-экв. на 100 г почвы.
При возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси содержание
гумуса возрастало на 0,19-0,25 и 0,10-0,21 %, подвижного фосфора на 39,0186,0 и 71,0-78,0 мг/кг, обменного калия на 22,0-34,0 и 33,0-93,0 мг/кг, показатель кислотности смещался в нейтральную сторону на 0,07-0,38 и 0,28-0,49
16
16
едениц. Сумма поглощенных оснований возрастало на 0,21-0,74 и 0,2-1,6, гидролитическая кислотность на 0,21-0,74 и 0,21-0,22 мг- экв. на 100 г почвы.
4. Осадки городских сточных вод (30-60 т/га) оказывали положительное
влияние на биологическую активность светло-серой лесной почвы, повышая ее
при возделывании козлятника восточного в первый год на 2,4-7,1%, во второй на 5,0-9,3, в третий - на-3,9-7,7 процентов. При возделывании кострецовокозлятниковой травосмеси, повышение составило в первый год внесения на 3,17,1%, на второй - 2,3-4,2 %, на третий - на 2,4-5,9 процентов.
5. Внесение осадков городских сточных вод из расчета 30-60 т/га в светло
- серую лесную почву при возделывании козлятника восточного и кострецовокозлятниковой травосмеси способствовало повышению содержания тяжелых
металлов в почве: цинка, меди, свинца и кадмия, однако их количество находится в пределах ОДК.
6. Осадки городских сточных вод при их использовании в качестве удобрения на светло-серой лесной почве повышали урожайность зеленой массы
козлятника восточного по сравнению с контрольным вариантом, на 7,13-8,31
т/га (32,0-53,8 %), кострецово-козлятниковой травосмеси, на 0,27-1,38 т /га
(5,88-30,0 %).
7. Применение осадков сточных вод г. Новочебоксарска способствовали
улучшению качественных показателей зеленой массы козлятника восточного и
кострецово-козлятниковой травосмеси. Заметно повышалось количество переваримого протеина, особенно, при возделывании кострецово-козлятниковой
смеси и составило 9,4-50,0 г/кг в расчете на сухое вещество. Содержание меди,
свинца, цинка и кадмия в растениеводческой продукции было значительно ниже ПДК.
8 .Коэффициент энергетической эффективности применения ОГСВ при
возделывании козлятника восточного в зависимости от доз составил 1,50 - 2,52
ед., при использовании навоза - 0,22-0,64 единиц. При возделывании кострецово-козлятниковой травосмеси - 0,23-1,19 ед., и 0,55-0,83 единиц.
9. Наибольшая рентабельность достигнута при возделывании козлятника
восточного с применением 60 т/га ОГСВ (50,0%), кострецово-козлятниковой
травосмеси с применением 60 т/га ОГСВ - 26,0 процентов.
Рекомендации производству
На светло-серых лесных почвах Волго-Вятского региона при возделывании козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси (1:3) в качестве
удобрения рекомендуется применять осадки сточных вод г. Новочебоксарска в
дозе 60 т/га.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
Список работ соискателя, опубликованных по теме диссертации в научных
журналах, определѐнных ВАК Минобрнауки России:
1. Васильева Л. А. Изменение состояния плодородия серых-лесных почв
урожайности и качества зеленой массы козлятника восточного и кострецово17
17
козлятниковой смеси при использовании осадков сточных вод в качестве удобрения / Л. А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук Специальный выпуск «III Всероссийская научно-практическая конференция «Процессы, технологии, оборудование и опыт
переработки отходов и вторичного сырья», 2008. – С.115-118.
2. Васильева Л. А. Влияние осадков городских сточных вод и навоза КРС
на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы / Л. А. Васильева // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии, – 2011. –
№4. – С.64-67.
3. Васильева Л А. Влияние ОСВ и навоза на биологическую активность
светло- серой лесной почвы при возделывании козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси / Л. А. Васильева // Вестник Ульяновской ГСХА, –
2012. – №1(12). – С.4.
Научные статьи:
4. Васильева Л. А. Влияние осадков сточных вод на биологическую активность светло- серых лесных почв на урожайность козлятника восточного / Л.
А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Сборник научных трудов Межрегиональной
научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. –
Чебоксары.: ООО «Полиграф», 2006. – С.17.
5. Васильева Л. А. Действие удобрений на урожайность козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси при возделывании на светло – серых лесных почвах / Л. А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Сборник научных трудов Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых,
аспирантов и студентов.-Чебоксары.: ООО «Полиграф», 2006. – С.17-18.
6. Васильева Л. А. Влияние осадков городских сточных вод на содержание тяжелых металлов в зеленой массе козлятника восточного и кострецовокозлятниковой смеси / Л. А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной
науки и образования», посвященной 65-летию ульяновской ГСХА, Ульяновск.:
ГСХА, 2008, т.1, – С .17-18.
7. Васильева Л. А. Влияние осадков городских сточных вод на качество
зеленой массы козлятника восточного и кострецово-козлятниковой смеси / Л.
А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Материалы Международной научно - практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА, Ульяновск.: ГСХА, 2008, т.1, – С. 1516.
8. Васильева Л. А. Энергетическая и экономическая эффективность применения осадков сточных вод и навоза / Л. А. Васильева, Л. Н. Михайлов // Молодежь и инновации 21 века: Материалы V Всероссийской научно- практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов- Чебоксары.: ООО
«Полиграф», 2009. – С. 193.
18
18
19
19
20
20
Документ
Категория
Сельскохозяйственные науки
Просмотров
77
Размер файла
492 Кб
Теги
кандидатская
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа