Delist.ru

Эколого-агрохимическая оценка и оптимизация применения (15.07.2007)

Автор: Варламова Лариса Дмитриевна

оценка эффективности химического метода очистки осадков сточных вод (ОСВ) по изменению содержания тяжелых металлов в осадке и влиянию на безопасность полученной продукции;

разработка базовой технологии вермикомпостирования ОСВ, изучение эффективности и безопасности использования полученных удобрений в земледелии;

выявление возможности использования ОСВ как компонента почвогрунтов для выращивания цветочных культур в оранжерее и в зеленом строительстве;

оценка действия изучаемых видов и доз удобрений на биологическую активность почвенной биоты.

Научная новизна

Установлено, что использование отходов промышленного животноводства (жидкий свиной навоз и птичий помет) в качестве удобрений в повышенных и очень высоких дозах не угнетает развитие кормовых культур, но снижает их питательную ценность, в основном, за счет увеличения содержания клетчатки. Систематическое применение этих удобрений на легких дерново-подзолистых почвах приводит к резкому повышению запасов подвижного фосфора и дисбалансу основных элементов питания.

Изучение нового удобрения («Урожай-С»), полученного методом метанового сбраживания куриного помета, показало, что он оказывает положительное влияние на всхожесть семян; существенно повышает урожайность растений; начиная с дозы 5 т/га, стимулирует биологическую активность почвы, увеличивая содержание в ней подвижных форм питательных элементов, что в целом обуславливает его высокую агрономическую эффективность.

Установлено, что использование осадков сточных вод с нормативным содержанием в них тяжелых металлов, а также химически очищенных ОСВ в качестве удобрений под сельскохозяйственные культуры, существенно увеличило урожайность, не оказав при этом влияния на качество и безопасность полученной продукции. Показана возможность использования ОСВ, содержащих повышенное количество тяжелых металлов, в качестве компонентов почвогрунтов в зеленом строительстве и цветоводстве: не выявлено угнетающего действия

осадков на выращиваемые растения.

Дана комплексная оценка возможности использования ОСВ, птичьего помета, навоза КРС и соломы в качестве компонентов для вермикомпостирования: установлены состав и соотношения компонентов, которые позволили получить агрономически эффективные и экологически безопасные удобрительные материалы.

Защищаемые положения

влияние отходов промышленного птице- и свиноводства на урожайность, качество и безопасность основных сельскохозяйственных культур, а также на агроэкологические свойства почвы;

эффективность нового удобрения «Урожай-С» – продукта переработки птичьего помета методом метанового сбраживания;

возможность использования неочищенных и химически очищенных осадков сточных вод в качестве нетрадиционных удобрений в земледелии, зеленом строительстве и цветоводстве;

вермикомпостирование – один из эффективных приемов снижения опасности применения нетрадиционных удобрительных материалов в качестве органических удобрений.

Практическая значимость

Результаты исследований служат теоретической и практической основой для регламентирования использования осадков сточных вод в качестве удобрений в сельском хозяйстве, зеленом строительстве и цветоводстве.

Установлено, что нормированное применение органосодержащих отходов народного хозяйства в качестве источника минерального питания растений агрономически эффективно и экологически безопасно.

Научные эксперименты по изучению нового удобрения «Урожай-С» позволили рекомендовать его широкое использование для удобрения посевов, что явилось основанием для внедрения данного удобрения в сельскохозяйственное производство южных районов Нижегородской области.

Полученный материал позволяет рассматривать вермикомпостирование как перспективный прием повышения агроэкологической ценности осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрения.

Основные положения работы используются в учебных курсах Нижегородской ГСХА в процессе преподавания дисциплин: агрохимия, система удобрения, сельскохозяйственная экология, охрана окружающей среды и рациональное природопользование, оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза.

Апробация работы

Результаты исследований были доложены на международных съездах, симпозиумах и конференциях (Горки, 1996; Москва, 1997, 1998; Суздаль, 2000; Ставрополь, 2002; Нижний Новгород, 2003; Новосибирск, 2004; Владимир, 2004, 2006), всероссийских научно-практических конференциях в высших учебных и научно-исследовательских заведениях городов Москвы (1998, 1999, 2005), Нижнего Новгорода (1998), Йошкар-Олы (2001), Кирова (2001, 2002), а также на научных конференциях профессорско-преподавательского состава

Нижегородской ГСХА.

По теме диссертации автором опубликовано 35 печатных работ, в том числе одна монография (в соавторстве).

Изучаемое в опыте жидкое органическое удобрение «Урожай-С», полученное методом метанового сбраживания, внедрено в производство в двух хозяйствах Нижегородской области на площади 430 га. Грунты на основе ОСВ для выращивания чайно-гибридных роз прошли испытания в оранжерее МУП «Цветы» г. Н. Новгорода.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа содержит 8 глав содержательной части, выводы и рекомендации производству. Она изложена на 345 страницах, содержит 136 таблиц, 19 рисунков и 56 приложений. Список литературы включает 471 наименование, в т.ч. 49 публикаций иностранных авторов.

Выражаю искреннюю благодарность всему коллективу кафедры агрохимии и агроэкологии НГСХА и директору Центра агрохимической службы «Нижегородский» проф. Шафронову Олегу Дмитриевичу за консультативную, организационную и моральную поддержку при проведении исследований и подготовке диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Проблема отходов в современном мире

Оценены возможности и эффективность использования в сельском хозяйстве в качестве удобрения органосодержащих отходов птице- и свинокомплексов, а также осадков сточных вод. Дан обзор технологий по переработке этих отходов с получением более ценных и безопасных удобрений.

2. Объекты и методы проведения исследований

Основными объектами изучения служили жидкий свиной навоз, получаемый при гидравлической системе удаления из животноводческих помещений; птичий помет (отход производства при клеточном содержании птицы с механизированной уборкой помета); удобрение, полученное методом анаэробного сбраживания жидкого помета – «Урожай-С»; осадки сточных вод Нижегородской станции аэрации МУП «Нижегородский водоканал», предназначенной для очистки коммунально-бытовых и промышленных сточных вод; грунты, компосты и вермикомпосты, полученные с использованием ОСВ (рис. 1). Обобщенная агрохимическая и агроэкологическая характеристика отходов и продуктов их переработки приведена в таблицах 1 и 2.

Часть результатов, обсуждаемых в данной работе, получены в коллективных исследованиях: опыты по изучению применения в полеводстве бесподстилочного куриного помета проведены совместно с доктором с.-х. наук, профессором Дабаховой Е.В. и кандидатом с.-х. наук Трифоновым А.Ю., жидкого свиного навоза ? с кандидатом с.-х. наук, доцентом Гейгер Е.Ю., очищенных осадков сточных вод ? с кандидатом с.-х. наук, профессором Бусоргиным В.Г., вермикомпостов ? с кандидатом с.-х. наук, доцентом Короленко И.Д. под общим руководством заведующей кафедрой агрохимии и агроэкологии Нижегородской ГСХА, доктора с.-х. наук, профессора Титовой В.И. Производственные испытания жидкого органического удобрения «Урожай-С» проведены совместно с сотрудниками центра агрохимической службы «Нижегородский».

Рис. 1. Логическая схема проведения исследований

В работе обобщены результаты 8 модельных лабораторных, 7 вегетационных, 10 микрополевых, 2 полевых и 7 опытов, проведенных в производственных условиях. Опыты проведены на вегетационной площадке кафедры агрохимии и агроэкологии НГСХА, на опытном поле учхоза НГСХА «Новинки», в трех районах Нижегородской области и СМП «Цветы» г. Нижнего Новгорода. Эксперименты выполнены в период 1996–2005 гг. в рамках бюджетных и внебюджетных научных исследований кафедры агрохимии и агроэкологии, ответственным исполнителем которых была автор работы.

Основная часть исследований проведена на светло-серых лесных легко- и среднесуглинистых почвах с содержанием гумуса 1,3-2,0 %, рНkcl 4,6-6,1 ед., подвижных соединений Р2О5 – 120-340 мг/кг, К2О – 66-221 мг/кг; 3 опыта были заложены на серых лесных среднесуглинистых почвах с содержанием гумуса 2,2-3,0 %, рНkcl 5,3-5,8 ед., Р2О5 –124-202 мг/кг, К2О – 109- 154 мг/кг; 3 опыта – на дерново-подзолистых супесчаных и легкосуглинистых почвах с содержанием гумуса 1,3-2,3 %, рНkcl 5,2-6,5 ед., Р2О5 – 990-4 080 мг/кг, К2О – 57-525 мг/кг. Содержание тяжелых металлов в почвах не превышало ПДК (ОДК), но в от-

дельных случаях было выше фона.

Таблица 1 – Агрохимическая характеристика органических удобрений

загрузка...