Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Ноздрина Светлана Ивановна

Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области)
<
Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ноздрина Светлана Ивановна. Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области) : Дис. ... канд. с.-х. наук : 03.00.16 : Орел, 2004 142 c. РГБ ОД, 61:04-6/327

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1.АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯЦЕОЛИТОВ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА В СИСТЕМА ПОЧВА /РАСТЕНИЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

1.1. Природные цеолиты и их использование в земледелии 10

1.2. Влияние различных видов отходов на окружающую среду и способы их утилизации . 15

1.2.1. Экологическая оценка удобрительных свойств осадков сточных вод...20

1.2.2. Влияние осадков сточных вод на физико-химические и физические свойства почв 23

1.2.3. Питание и урожайность сельскохозяйственных культур при использовании в качестве удобрения осадков сточных вод 27

1.2.4. Влияние осадков сточных вод на накопление тяжелых металлов в почве 31

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ .36

2.1. Почвенно-климатические условия 36

2.2. Цель, задачи исследований 42

ГЛАВА 3. ИЗМЕНЕНИЕ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧЕРНОЗЕМА ОПОДЗОЛЕННОГО ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД И ЦЕОЛИТА В КОРМОВОМ СЕВООБОРОТЕ 48

3.1. Агрофизические свойства почвы 48

3.2. Агрохимические свойства чернозема оподзоленного 52

3.3. Биологическая активность почвы 55

3.4. Влияние различных форм органических и минеральных-удобрений на содержание и запасы ЛОВ в черноземе оподзоленном 56

3.5. Фосфатный режим почвы. 59

3.6. Влияние органических и минеральных удобрений на содержание тяжелых металлов в пахотном слое чернозема оподзоленного 62

3.6.1. Изменение валового содержания тяжелых металлов 62

3.6.2. Влияние органических и минеральных удобрений на содержание в почве подвижных форм тяжелых металлов 65

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ КУЛЬТУР КОРМОВОГО СЕВООБОРОТА 70

4.1. Агрономические особенности применения осадков городских сточных вод 70

4.2. Эффективность прямого действия и последействия органических и минеральных удобрений на урожайность культур кормового севооборота 82

4.3. Поглотительная деятельность корневых систем растений в зависимости от использования осадка сточных води цеолитов .87

4.4. Влияние органических и минеральных удобрений на продуктивность кормового севооборота 89

ГЛАВА 5. ЭКОЛОГО- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД И ЦЕОЛИТОВ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ 93

ВЫВОДЫ 101

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 105

ПРИЛОЖЕНИЕ 121

Введение к работе

Проблема разработки технологии производства экологически безопасной продукции растениеводства не является однозначной, поскольку экологическая безопасность по многим своим характеристикам и параметрам определяется общим состоянием экологии региона.

В настоящее время неблагоприятные экологические условия обусловлены резким возрастанием техногенной нагрузки на биосферу. Только от металлургических предприятий на поверхность земли ежегодно поступает (т): меди не менее 154650, цинка 121500, свинца 89000, никеля 12000, кобальта 765, молибдена 1500, ртути 30,5. В результате сжигания угля и нефти ежегодно выпадает (т): ртути 1600, свинца 3600, меди 2100, цинка 7000, никеля 3700. Вследствие этого экологически безопасная технология в сельском хозяйстве должна рассматриваться, по крайней мере, в двух аспектах, одним из которых является агрономическое и технологическое обеспечение производства экологически чистой (безопасной) продукции, вторым - обеспечение сохранения природного экологического равновесия окружающей среды.

В зависимости от степени загрязнения окружающей среды теми или иными экотоксикантами, они могут приводить к экологическому напряжению или к экологическому кризису среды, в результате чего нарушается весь цикл производства экологически чистой (безопасной) продукции. Начальным элементом этой цепи является техногенная деятельность человека, затем почва, которая аккумулирует в себе экотоксиканты. Далее они могут мигрировать в растения, затем в организм животных и, в конечном итоге, накапливаться в продукции животноводства. Для получения экологически чистой продукции все звенья этой цепи должны контролироваться на наличие и уровень содержания отдельных индивидуальных экотоксикантов с целью выработки адекватных мер по снижению степени их миграции по данной цепи, токсического воздействия на организм и содержания их в продукции, т.е. с целью разработки индивидуальной технологии направленного воздействия на ликвидацию или блокирование действия того или иного экотоксиканта по цепи его миграции.

Основное препятствие к утилизации осадков сточных вод (ОСВ) в качестве удобрения связано с присутствием в них ряда элементов из группы тяжелых металлов Ag, Zn, Си, Cr, Ni, Sn, Pb, Cd; в меньшей степени - Mo, Со, Fe, Мп, В, Sr, Hg. Многие из них токсичны для человека и растений, хотя фи-тотоксическое действие тяжелых металлов на культурные растения обычно не проявляется, так как органическое вещество осадков депонирует металлы в формах с низкой биодоступностью; при применении умеренных доз ОСВ часто даже отмечается снижение поступления металлов в растения, несмотря на некоторое накопление их в почвах. Тем не менее, проблема поступления токсичных элементов в организм человека по пищевым цепочкам существует. Научная разработка экологически безопасного регламента применения ОСВ и допустимых пределов содержания тяжелых металлов в осадках требует детального изучения состояния элементов в последних трансформации и миграции их в почве, а также поступления в растения как в годы внесения удобрения, так и в последующие.

С этими целями и был поставлен четырехлетний микрополевой опыт в кормовом севообороте: (ячмень, вико/овес, кормовая свекла, кукуруза), где изучали действие и последействие однократного внесения осадка сточных вод и цеолитов на черноземных почвах.

Актуальность проблемы. Проблема производства экологически безопасной продукции сельского хозяйства в настоящее время в нашей стране, как и во многих других странах мира, является одной из актуальных, поскольку непосредственно связана с качеством питания и среды обитания человека.

Острота данной проблемы и необходимость ее решения диктуются в частности, с одной стороны - загрязнением биосферы токсикантами про- мышленного происхождения, которое носит или глобальный, или региональный характер, а с другой — с загрязнением среды органическими отходами сельскохозяйственного производства.

Ухудшение свойств почв приводит к сокращению или утрате ими экологических и производительных функций, то есть деградации почв. Сокращение экологических функций почвы как среды обитания означает уменьшение биологической продуктивности, снижение поступления в атмосферу кислорода, ослабление связывания атмосферного углерода; усиление перехода углерода из почв в атмосферу; снижение буферной и поглотительной способности, биологической активности, ослабление санитарных функций почв.

Снижение производительных функций приводит к недоборам урожая, ухудшению качества продукции, возрастанию затрат на производство продукции.

В настоящее время огромное количество отходов, складируемых на полях фильтрации и загрязняющих значительные площади, вызывает все большую тревогу. Одним из направлений утилизации осадка сточных вод (ОСВ) является их использование в сельском хозяйстве, в качестве удобрительных форм.

Именно это обстоятельство выдвигает в качестве важнейшей задачи выяснение действия нетрадиционных удобрительных форм на основе природных материалов и продуктов переработки отходов сельскохозяйственного производства на свойства почвы, совершенствование приемов и технологий регулирования агрофизических, физико-химических и биологических свойств черноземных почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия центральных регионов России, и создания почв с воспроизводимым плодородием.

Научная новизна исследований. Научной новизной работы является установление возможности использования осадка сточных вод и его сочетаний с цеолитами в кормовом севообороте и обоснование условий их приме- нения на черноземах оподзоленных. Выявлена удобрительная эффективность цеолитовых туфов и осадка сточных вод в повышении эффективного плодородия черноземных почв и увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. Сочетание осадка сточных вод с цеолитами приводит к снижению подвижных форм тяжелых металлов и не оказывает значительного влияния на элементную нагрузку агросистем, и не приводит к превышению ПДК тяжелых металлов, как в почвах, так и в продукции. Доказано положительное действие и последействие осадка сточных вод и цеолитов на урожайность культур и продуктивность севооборота. Установлена отзывчивость различных культур на прямое внесение и последействие осадка сточных вод и цеолитов. Применение осадка сточных вод и их сочетание с цеолитами оказывает положительное влияние на поглощающую способность корневой системы растений.

Цель работы. Целью работы явилось изучение возможности применения осадка сточных вод и цеолитов на черноземах оподзоленных в кормовом севообороте и установление отзывчивости культур на прямое действие и последействие нетрадиционных удобрительных форм и их влияния на свойства почвы и качество продукции.

В связи с этим в ходе исследований по комплексной оценке эффективности осадка сточных вод отдельно и в сочетании с цеолитом были поставлены следующие задачи; изучить влияние и выявить различия в действии и последействии осадка сточных вод и цеолитовых туфов на агрофизические и агрохимические свойства чернозема оподзоленного в сравнении с традиционными удобрениями (навоз, солома, минеральные удобрения); установить эффективность применения изучаемых видов удобрений определить место их внесения в севообороте ; разработать экологически обоснованные рекомендации по использованию нетрадиционных видов удобрений с целью повышения продуктивно- сти севооборота и плодородия чернозема оподзоленного в условиях Орловской области.

Практическая значимость работы и реализация ее результатов.

Установленные функциональные особенности и выявленные закономерности позволяют на научной основе обосновать приемы повышения эффективного плодородия почв и получение экологически безопасной продукции путем использования местных природных минеральных ресурсов и продуктов переработки органических отходов производства.

Результаты исследований могут быть использованы для разработки рекомендаций применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов на черноземных почвах лесостепной зоны в кормовых севооборотах. Полученные данные могут быть рекомендованы для воспроизводства плодородия и получения экологически безопасной продукции на техногенно загрязненных территориях. Разработаны приемы повышения плодородия чернозема оподзоленного с применением нетрадиционных видов удобрений на основе местных природных материалов и осадка сточных вод в сравнении с традиционными удобрительными формами: солома, навоз, минеральные удобрения. Установлено, что при внесении осадка сточных вод под пропашные культуры - кукурузу и кормовую свеклу достигается наибольшая продуктивность кормового севооборота. Сочетание осадка сточных вод с цеолитами повышает эффективность действия и последействия этих удобрительных форм, как при внесении под пропашные культуры, так и при использовании их под зерновые культуры.

Основные положения, выносимые на защиту. На защиту выносится концепция комплексной оценки влияния цеолитовых туфов и отходов производства на оптимизацию системы почва-растение и условий ее функционирования, которая включает следующие положения: - обоснование применения цеолитовых туфов как фактора повышения эффективного плодородия черноземных почв лесостепи и продукционной способности севооборота; - обоснование эффективности цеолитов и отходов производства на ус тойчивость растений, величину урожая и его качество; - обоснование агроэкологическоЙ эффективности осадка городских сточных вод как органоминералъного удобрения в сочетании с цеолитовыми туфами с учетом биологических особенностей культур севооборота; - установление эффективности применения цеолитовых туфов и их по следействия при разных условиях внесения, обеспечивающих повышение плодородия и урожайность культур; - обоснование экологической безопасности получения продук ции в кормовом севообороте при применении осадка сточных вод и цеолитовых туфов.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы б научных работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 104 страницах компьютерного теста, иллюстрирована 21 таблицами и 25 рисунками. Она состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, списка литературы из 170 наименований, в том числе 83 иностранных, и 22 приложений. Автор выражает искреннюю благодарность всем сотрудникам кафедры земледелия Орловского ГАУ, и особенно доктору сельскохозяйственных наук профессору Степановой Л.П., научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук Касатикову В. А.

Природные цеолиты и их использование в земледелии

В современных условиях техногенез стал главным фактором изменения природной среды. Ведущее свойство техногенеза — интенсивность воздействия, по темпам значительно превосходящая быстроту изменения естественных условий саморегуляции природной среды.

Экологическая направленность землеустройства должна обеспечивать экономическое и социальное развитие хозяйства на основе землеустроительных действий, предусматривающих поддержание, восстановление и развитие процессов саморегуляции и саморазвития природных экологических систем, а также создание условий для реализации процессов предотвращения загрязнения экосистем, стимулируя естественные процессы самоочищения (Вершинин В., 1998; Кирюшин В.И., 2000).

Одним из перспективных направлений в этой области является использование природных экологически чистых высокомолекулярных минеральных и органических удобрений и регуляторов роста (цеолит, вермикомпост, гуматы). Это уход от химических минеральных удобрений и пестицидов, а значит, и от загрязнения ими как продукции, так и окружающей среды (Исаева А., Исаев В., 1998, Гудушаури Ц.Н., 1980; Дистанов У.Г., Конюхова Т.П., 1990; Савич В.И. и др., 2002).

Первое упоминание о почвенных цеолитах относится к концу XIX века. По мнению К.К. Гедройца, предположение об их существовании возникло в связи с констатацией способности почв к обменным реакциям, К тому времени было известно, что такой же способностью обладают минералы, носящие название цеолитов (Травников Л.С. и др., 1973). Добыча цеолитовых пород на промышленной основе началась в 50-60-х годах, сначала в Японии и США, а потом в ряде европейских стран (Ермолаев А.А., 1987).

Известные в настоящее время цеолитовые минералы весьма неравномерно распределены в природе. Клиноптилолит, морденит, филлипсит, шабазит, стильбит, анальцит встречаются очень часто, тогда как для ряда видов известны только единичные находки (офферит, палингит, баррерит и другие).

Существует ярко выраженная связь между химическим составом цеолитовых минералов и типов вмещающей породы. Так для ультраосновных и основных пород характерны цеолиты с низким отношением Si/Al (жисмондин, тонсонит и другие). Высококремнистые цеолиты - морденит, клинопти-лолит, феррьерит - чаще всего связаны с кислыми породами. Цеолиты с характерной широкой вариацией в составе (филлипсит, шабазит) встречаются в любых породах — от кислых до ультраосновных, но, как правило, состав данного образца отражает в определенной степени химический состав вмещающей породы (Горбунов Н.ИМ Боровицкий А.В., 1973; Травников Л.С., 1973).

В литературе предложено множество классификаций цеолитовых месторождений. По природным месторождениям цеолиты разделены на две основные группы: 1) цеолиты, заполняющие жилы, трещины и пустоты в породах; 2) породообразующие цеолиты.

Обе группы месторождений возникают под воздействием разнообразных геологических процессов, определяющих минеральный состав, форму и размеры месторождения, зональность в распределении минералов и так далее. Отнесение определенного месторождения к одному генетическому типу или процессу затрудняется тем, что в ряде случаев наблюдается наложение разных процессов при формировании месторождений (Цицишвили Г.В., 1985).

В зависимости от минерального состава различают следующие промышленные типы руд - клиноптилолитовый, морденитовый, филлипситовый и шабазитовый. К высококачественным относятся породы, содержащие более 70% минерала цеолита, к среднекачественным - 50-70% и к бедным рудам -15-50%. В цеолитовых породах почти всегда присутствуют остатки вулканических стекол, монтмориллонит, кристобалит, нередко кальций, глауконит и другие (Дистанов У .Г., Конюхова Т.П., 1990; Цицишвили Г.В., 1985).

В настоящее время известно около 1000 месторождений 42 разновидностей цеолитов более чем в 40 странах мира (Гудушаури Ц.Н. И др., 1980; Дубинин М.М., 1986; Хмельницкий Р.А., 1988). В СНГ выявлено более 50 месторождений цеолитов. Разведанные по промышленным категориям запасы составляют более 1 млрд. 804 млн. т, предполагаемые ресурсы - более 4 млрд. т (Дистанов У.Г. и др., 1985; Постников А.В., Илларионова Э.С., 1990).

Ценность представляют высококремнистые цеолиты, особенно широко используется клиноптилолит (Цицишвили Г.В, и др., 1985; Постников А.В., 1990).

Кроме цеолитов к природным сорбентам относятся опалкристобалито-вые породы (опоки, трепелы, диатомиты), бентонитовые и палыгорскитовые глины, глаукониты, вермикулиты и перлиты.

Цеолиты Хотынецкого месторождения Орловской области представлены тремя типами цеолитсодержащего сырья: более кремнистый (бескарбо-натный, слабоглинистый); карбонатный (умеренно кремнистый и глинистый); более глинистый (практически бескарбонатный).

Результаты проведенных исследований дают основание считать Хоты-нецкое месторождение цеолитсо держащих трепелов перспективным общим запасом туфов 20,0-22,0 млн. т со следующим средним минеральным составом: клиноптилолит - 37,5%, кварц - 22,0, монтмориллонит - 8,0-10,0, кри-стобалит- 15,0-18,0, гидрослюда— 11,0, кальцит —3,0, минералы группы по-левых шпатов - 0,5%. Удельный вес цеолитового туфа 2,49 г/см , объемный вес 0,99 г/см , пористость 61,1%.

Почвенно-климатические условия

Исследования проводили в период \996-\999 гг. на территории Орловского района Орловской области, расположенного в центральной части Средне-Русской возвышенности, лесостепной зоне, в 7 км от областного центра г. Орла.

Климат умеренно континентальный, с устойчиво холодной зимой и теплым летом. Среднегодовая температура воздуха составляет 4-5 С. Температура наиболее теплого месяца июля в пределах 17,9—19,6 С, а наиболее холодного — января — 9,0-10,5 С. Абсолютный минимум температуры в Орловском районе Орловской области -38 С, максимум составляет 37 С. Общая продолжительность периода с положительной среднесуточной температурой составляет 220 дней. Период со среднесуточными температурами выше 10 С начинается в начале мая и заканчивается в середине октября, а продолжительность его составляет 140 дней. По средним многолетним данным прекращение заморозков приходится на вторую пятидневку мая. Самое раннее начало заморозков отмечалось по области в первой декаде сентября, самое позднее - в третьей декаде октября. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 145 дней. Среднегодовая сумма осадков 550 мм, из них за период с температурой выше 10 С - 330 мм. Сумма положительных температур выше 10 градусов составляет (2200 - 2300 С. Гидротермический коэффициент равен 1,2-1,3, что является показателем достаточной влагообеспеченности растений в вегетационный период. Наиболее засушливые периоды - май и первая половина июня. Метеорологические условия в годы проведения опытов приведены по данным Орловской агрометеостанции (табл. 3 и 4). Условия формирования урожая в период с апреля по сентябрь (вегетационный период) 1996 г. был благоприятен для роста и развития растений. Весна наступила рано, преобладала погода с повышенным температурным режимом и достаточным количеством осадков. Лето тоже началось раньше обычного с повышенным выпадением осадков в июне - 107,6 мм и понижением 18,4 мм в августе. Сумма атмосферных осадков за вегетационный период составила 342,2 мм, что немногим больше, чем среднемноголетний показатель (336,0 мм). Среднемесячная температура воздуха составила 14,8 С, что также на 0,9 С больше, чем среднемноголетний показатель.

Метеорологические условия 1997 года характеризовались следующими показателями: сумма атмосферных осадков за вегетационный период составила 456,1 мм, что на 120,1 мм выше среднемноголетней нормы, а температура воздуха выше среднемноголетней на 0,3 С. В июле выпало 176,3 мм осадков, что составило 230 % месячной нормы. Повышенное увлажнение при температуре воздуха 18,6 С не оказало негативного влияния на развитие растений. Наиболее благоприятным по метеорологическим условиям был вегетационный период 1998 г. в период с апреля по сентябрь выпало 433,7 мм осадков, что составило 129 % от среднемноголетнего показателя, температура воздуха была выше на 0,5 С среднемноголетней. Вегетационный период 1999 г. был засушливым, отличался существенным недостатком влаги в первый период вегетации в июне месяце и более высоким температурным режимом в течение всей вегетации растений. Отклонение суммы атмосферных осадков и среднемесячной температуры воздуха вегетационных периодов по годам исследований от среднемноголетнего приведены на рисунках 1 и 2.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными и отличались от сред немноголетних данных, что позволило глубже изучить влияние различных форм органических и минеральных удобрений на рост, развитие сельскохозяйственных культур и продуктивность кормового севооборота.

В целом за четыре года исследований климатические условия в опытах складывались по-разному. В 1999 г. наблюдался повышенный температурный режим и недостаточное количество влаги. Остальные годы (1996, 1997, 1998) характеризовались наиболее благоприятными условиями: умеренным температурным режимом, достаточным и повышенным увлажнением, что положительно сказывалось на прохождении основных этапов морфогенеза растений и формирования урожая.

Влияние различных форм органических и минеральных-удобрений на содержание и запасы ЛОВ в черноземе оподзоленном

В настоящее время не вызывает сомнения многообразного влияния гумуса на плодородие почвы, вследствие чего в разработке мероприятий по регулированию и повышению плодородия важнейшее место занимает комплекс приемов по регулированию величины гумусового профиля и гумусового режима. Сохранить почву как производительную силу возможно лишь при условии определенного уровня равновесия между органической и минеральной ее частями. Многочисленными исследованиями доказано изменение содержания и состава гумуса при внесении в почву органических удобрений в процессе их сельскохозяйственного использования.

Однако до настоящего времени малоизученным остается вопрос о влиянии органических и минеральных удобрений и цеолитов на изменение содержания и состав легкоразлагаемых органических веществ оподзоленных черноземов.

Легкоразлагаемое органическое вещество почвы включает в себя не-разложившиеся растительные остатки, органические вещества животного происхождения, объединяемые общим понятием — источники гумуса, а также промежуточные продукты их разложения и гумификации. Именно эти вещества обусловливают значительную биологическую активность почв, участвуют в формировании структуры и питании растений.

Содержание легкоразлагаемого органического вещества (ЛОВ) в пахотном слое почв колеблется в пределах 0,1-1,5 % к массе почвы и составляет от 3 до 40 т/га и более.

В условиях мелкоделяночных опытов, заложенных на черноземе опод-золенном, изучали влияние различных видов органических и минеральных удобрений (солома, навоз, осадок сточных вод, цеолит и минеральные удобрения) на состояние ЛОВ в кормовом севообороте.

Внесенные в почву органические и минеральные удобрения закономерно повышали содержание и запасы ЛОВ почвы (рис. 4, приложение 2).

Так, внесение традиционной формы органического удобрения - навоза — обеспечивает самое высокое количество ЛОВ в пахотном горизонте и их запасы — 0,99 % или 29,7 т/га. Запашка в почву высоких доз соломы (20 т/га) способствует увеличению содержания лабильных органических веществ на 0,39% или 11,7 т/га, но в меньшей степени, чем внесение в почву 20 т/га навоза.

Интерес представляют результаты опытов по влиянию цеолита и осадка сточных вод на содержание легкоразлагаемого органического вещества. Как видно из рисунка 4 (приложение 2), внесение цеолита в почву создает благоприятные условия для накопления ЛОВ в почве - 0,44 % или 13,2 т/га, что в 1,5 раза превышает уровень контроля, в котором содержание ЛОВ составило всего лишь 0,29 %, а его запас - 8,7 т/га. При внесении в почву осадка сточных вод 10 т/га происходит увеличение содержания ЛОВ в почве -0,63 % или 18,9 т/га, что более чем в 2 раза превышает содержание ЛОВ в контроле, но меньше на 1/3 содержания ЛОВ в варианте с внесением навоза. Совместное применение осадка сточных вод с цеолитом и навоза с цеолитом также обеспечивает увеличение накопления легкоразлагаемых органических веществ - 0,53 % и 0,78 % соответственно. Применение минеральных удобрений привело к увеличению ЛОВ лишь на 0,36 % и 10,8 т/га в пахотном слое черноземов.

В результате проведенных исследований установлено, что количество ЛОВ в первый год внесения удобрений было наибольшим, а за последующие три года после внесения процессы минерализации обусловили снижение количества легкоразлагаемых органических веществ почвы. Темпы минерали-зационных потерь ЛОВ зависели от вида удобрений, так в вариантах с внесением минеральных удобрений они составили 56,2 %, в контрольном варианте снижение ЛОВ составило 43 %. При внесении навоза снижение ЛОВ достигало 15 %, а в вариантах с внесением цеолита и ОСВ — 27 % и 40 % соответственно. Совместное применение осадка сточных вод с цеолитом и навоза с цеолитом замедляло минерализационные потери легкоразлагаемых органических веществ, темпы снижения достигали 33-34 % за четырехлетний период после внесения. Можно предположить что минералы, входящие в состав цеолита, способствуют за счет различных форм связи мобилизации ЛОВ почвы и удобрений, и создают более благоприятные условия для роста и развития растений и интенсификации процесса гумусообразования.

Похожие диссертации на Экологическая эффективность применения осадка сточных вод и цеолитовых туфов в системе почва-растения (В условиях черноземных почв Орловской области)