Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Утилизация осадка городских сточных вод 11
1.2. Удобрительная ценность осадка сточных вод 16
1.3. Содержание подвижных форм микроэлементов в почве и значение их для растений 24
1.4. Влияние осадка сточных вод на почву 31
1.5. Сведения по поведению химических элементов в системе почва-растение 33
2. Материалы и методы исследования 40
2.1. Методика исследования. 40
2.2. Условия проведения опытов. 43
2.2.1. Краткая характеристика почвенных условий 43
2.2.2. Агроклиматические ресурсы и метеоусловия в годы проведения опытов 49
2.2.3. Агрохимическая характеристика осадка сточных вод, используемого в исследованиях 51
2.2.4.Применение осадка и компостов под основные сельскохозяйственные культуры 53
2.3. Расчет максимально допустимой дозы внесения в почву осадка сточных вод в качестве удобрения 55
2.3.1. Определение ориентировочной стоимости осадка сточных вод, используемого в исследованиях 61
3. Результаты исследований и их обсуждение 62
3.1. Оценка фонового состояния серой лесной почвы 62
3.2. Влияние осадка сточных вод на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур 64
3.2.1. Рост и развитие редиса 64
3.2.2. Рост, развитие и урожайность яровой пшеницы 67
3.2.3. Рост, развитие и урожайность кукурузы 76
3.2.4. Рост, развитие и урожайность гречихи 80
3.3. Влияние осадка сточных вод на содержание ионов тяжелых металлов в растениях 86
3.4. Влияние осадка сточных вод отдельно и совместно с микробиологическим препаратом «БакСиб» на качество овощной продукции 97
3.5. Экономическая эффективность применения осадка сточных вод г. Новосибирска 100
Выводы 103
Предложения 104
Литература 104
Приложение 124
- Содержание подвижных форм микроэлементов в почве и значение их для растений
- Агрохимическая характеристика осадка сточных вод, используемого в исследованиях
- Рост, развитие и урожайность гречихи
Введение к работе
Актуальность темы. С увеличением численности населения: возрастают ф масштабы производственной деятельности, поэтому проблема оптимизации взаимодействия человека и природы является актуальной; и решение ее имеет большое значение в улучшении окружающей среды. Одним из побочных продуктов; антропогенной деятельности являются сточные воды, в процессе очистки которых образуется осадок. С ростом городов, интенсификацией промышленного производства, безусловно, увеличиваются и объемы, и токсичность образующегося осадка. Подсчитано, что в расчете на одного человека в год в европейских странах образуется 25-30! кг сухого осадка [82]. Единой рациональной и экологически, безопасной; отработанной технологии утилизации осадка в = настоящее время не существует. И вряд ли возможно ее появление в ближайшее время,, поскольку осадки с разных очистных сооружений обладают неодинаковыми физическими, физико-химическими и биологическими свойствами, а также абсолютно различным качественным и количественным элементным составом. Обработка, утилиза-: ция и размещение осадка является серьезной экологической5 проблемой. Основ-ными принципами ее решения являются:
- сочетание экологических и экономических интересов общества;:
- экологически безопасная утилизация и использование осадка, вовлечение его в хозяйственный оборот;
- экологический мониторинг в системе почва - растение - животное.
Проблема использования отходов на удобрения носит разноплановые аспекты и неотделима от проблемы плодородия почв и экологии. За последние годы в сельском хозяйстве России сложилась критическая ситуация; в обеспечении удобрениями, мелиорантами и другими средствами химизации. По сравнению с 1988г., когда в стране наблюдался наивысший уровень производства и • применения удобрений; и сельское хозяйство получило их 14,2 млн. т., в 1994 г. поставки Ф минеральных удобрений сократились более чем; в 10 раз и составили 1,3 млн. т. Применение органических удобрений за это время снизилось в 3 раза, извести-в 5 раз. Таким образом, при среднегодовом выносе питательных веществ (N30P30K30) с урожаем свыше 13 млн. т., возвращается в почву только 2,7 млн. т., что составляет 20% от выноса. И это в то время, когда 41 млн. га. сельхозугодий имеют низкую обеспеченность фосфором, 11 млн. га. - калием, а 43 млн. га нуждаются в известковании. Остродефицитный баланс: питательных веществ в земледелии в ближайшие годы неизбежно приведет к дальнейшему истощению почвенного плодородия и снижению продуктивности пашнш с 18-20 ц/га зерновых единиц до 9-10-ц/га[13].
Ежегодно в нашей стране только в животноводстве накапливается около 1,0 куб. км сточных вод. Вних содержится 4,5 млн. т. азота, 100 тыс. т. фосфора, 700 тыс. т. калия. Используя лишь животноводческие сточные воды для улучшения условий г возделывания сельскохозяйственных культур, можно получить в пересчете на зерно дополнительный урожай свыше 7 млн. т. [141].
Наряду с применением в качестве удобрений навоза, навозной; жижи, птичьего помета, компостов, соломы, опилок, зеленых растений,, сапропеля, большой интерес представляет использование в качестве местного удобрения канализационного ила - осадка сточных вод (OGB) городских очистных сооружений (FOC). В России с численностью населения 142 млн. человек, в том І числе городского 101 млн. человек(по состоянию на 1 января! 1993г.), расчетный:объем; выхода сухого осадка сточных вод (OGB) оценивается ориентировочно в 2,6 млн. т. в год (в 1994г. численность населения РФ определялась примерно в 148 млн человек) [13]. Из существующих методов утилизации осадка наиболее надежным и экологически целесообразным- является метод почвенного удаления. С учетом международного опыта можно считать реальным использование на удобрение не менее одной трети образующегося осадка сточных вод, т.е. до Г млн. т. в пересчете на сухое вещество [25]; Выявлено, что 10 млн. т. осадка\ сточных вод по содержанию сухого вещества;. основных элементов питания и ; удобрительной ценности равноценны примерно 50 млнт минеральных туков. В связи с резким падением производства минеральных (более чем в 10 раз по сравнению с 1988 г.) и органических (более чем в 3 раза) удобрений ресурсы питательных веществ для.растений; содержащиеся в осадке сточных вод, могут в известной мере восполнить остродефицитный баланс по азоту, фосфору, органическим веществам и ряду других ингредиентов, включая? микроэлементы; [25]. В; России перерабатывают примерно 10% осадка. Его использование: в качестве удобрения сдерживается из-за неразработанных технологий; нехватки оборудования, отсутствия приемлемой? системы санитарного контроля? и экономического механизма передачи переработанного осадка потребителям, а также из-за отсутствия у потребителя сведений об удобрительной ценностиЮСВ и особенностях его применения [137]; Основным? возражением? против использования; осадка сточных вод, поступающих с; очистных сооружений і на удобрения; служит повышенное содержание тяжелых металлов; представляющих определенную опасность для здоровья• животных и человека, потребляющих продукцию» с удобренных ОСВ1 земель. Многочисленные исследования по сельскохозяйственной утилизации ОСВ; проведенные в России и за; рубежом; показывают, что требуется дифференцированный подход к применению его на удобрения, вызванный химическим составом конкретных видов? (партий) осадка, обусловливающих как его удобрительную; ценность, так и токсикологическую опасность последнего для окружающей среды.
Из литературных данных следует,.что в большинстве случаев по удобрительной ценности OGB і не уступают подстилочному навозу. Основные технические и технологические проблемы использования остаточных илов прямо связаны с сельским . хозяйством. Правильное применение OGB: позволит повысить плодородие почв І и урожайность сельскохозяйственных культур,, обеспечит охрану окружающей; среды. Осадок сточных вод индивидуален по своему химическому составу. На настоящий -, момент это новые: и пока малоизученные. удобрения; что нередко создает весьма подозрительное к ним отношение.
В сточных водах возможен спонтанный процесс образования?новых, неизвестных соединений, механизм формирования которых существующими методами? установить чрезвычайно трудно; Илы некоторых очистных сооружений обладают выраженной фитотоксичностью, которая может быть обусловлена загрязнением этих осадков органическими соединениями, обладающими гербициднымш свойствами [176].
Однако основным фактором, сдерживающим применение ОСВ в растениеводстве, является наличие в нем солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и безвредность продуктов мало изучено. Следовательно, для оптимального решения данного вопроса имеется ряд трудностей и много еще неразрешенных задач [1,199].
Для правильного использования осадка городских сточных вод в качестве удобрений необходимо в каждом конкретном регионе организовать всестороннее их исследование, определить влияние ОСВ на плодородие почв, продуктивность и качество сельскохозяйственных культур.
Цель исследований. Научно обосновать возможность и эффективность использования осадка сточных вод в качестве удобрения в Новосибирской области для получения экологически безопасной продукции. Задачи исследований:
1. Исследовать влияние осадка сточных вод на агрохимические, биологические свойства почв и состав почвенных растворов.
2. Установить характер изменения микроэлементного состава почвы под влиянием осадка сточных вод.
3. Исследовать влияние осадка сточных вод совместно с микробиологическим препаратом «БакСиб» на продуктивность сельскохозяйственных культур.
4. Изучить влияние осадка сточных вод отдельно и совместно с микробиологическим препаратом «БакСиб» на характер изменения; микроэлементного состава растений.
5. Исследовать влияние осадка сточных вод отдельно и совместно с микробиологическим препаратом «БакСиб» на устойчивость растений к заболеваниям.
Научная новизна. Установлено, что применение осадка сточных вод улучшает агрохимические показатели серой лесной почвы (рН, минеральный состав, гумус и др.).
Применение осадка сточных вод оказывает положительное влияние на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.
Впервые показано, что одновременное внесение осадка сточных вод с микробиологическим препаратом «БакСиб» приводит к снижению содержания тяжелых металлов в различных органах растений и повышает устойчивость растений к некоторым заболеваниям.
Показана экологическая безопасность применения осадка сточных вод в качестве удобрения.
Практическая значимость работы. Разработаны оптимальные дозы внесения в почву осадка сточных вод (до 20-40 т/га сухого вещества), обеспечивающие повышение урожайности культур при сохранении их экологической безопасности. Рекомендации по применению осадка сточных вод в качестве удобрения с учетом природоохранных требований могут быть использованы в хозяйствах Новосибирской і области. Рекомендовано совместное внесение осадка сточных вод с микробиологическим препаратом; «БакСиб» для снижения, содержания тяжелых металлов в органах и тканях растений.
Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций по курсам: «Неорганическая и аналитическая химия», «Органическая химия», «Экологическая химия» для студентов биологических специальностей Новосибирского государственного аграрного университета, Томского сельскохозяйственного института - филиала HFAY.
Апробация работы. Основные результаты исследований представлены на международной практической конференции в Приволжском Доме знаний (Пенза, 2001), международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (Уфа, 2002), семинаре «Социально-экономические ш технические проблемы Сибирского региона» (Новосибирск, 2002); 2-м Российско-Украинском симпозиуме «Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, коммунального хозяйства, экологии, образования, управления\ и права» (Пенза, - 2002), международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов • России» (Уфа, 2002), VI международной научно-технической конференции, симпозиум KORUS 2002 (Новоси ирск 2002), международной конференции «Экология и жизнь» (Великий Новгород, 2002) , the 6th Russian-Korean international symposium on science and technology (Novosibirsk, 2002), юбилейной международной научно-практической конференции (Барнаул, 2003), III международной научно практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Новосибирск, 2003), межрегиональной научно практической конференции «Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика» (Кемерово, 2003). Основные положения, выносимые на защиту:
1. Осадок сточных вод улучшает агрохимические, биологические свойства серой лесной почвы.
2. Осадок сточных вод повышает продуктивность сельскохозяйственных культур и их качественные характеристики.
3. Микробиологический препарат «БакСиб» совместно с осадком сточных вод улучшает качественные характеристики почвы и снижает содержание тяжелых металлов в растениеводческой продукции.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах, включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и обсуждение, выводы, предложения, список литературы. Содержит 42 таблицы, 25 рисунков. Библиографический список включает 212 наименований, в том числе 53 на иностранных языках.
Содержание подвижных форм микроэлементов в почве и значение их для растений
Микроэлементами, как известно, называют химические вещества; содержащиеся в организме человека, животных и растениях в ничтожно малых количествах: бор, марганец, йод, медь, цинк, кобальт, молибден; естественные радиоактивные элементы и др. Однако эти элементы играют чрезвычайно важную роль в живой природе. доказано, что растительные иживотные организмы при отсутствии отдельных микроэлементов не могут нормально развиваться; а при их недостатке подвергаются эндемическим (свойственным данной местности) заболеваниям.
Выдающаяся роль в изучении микроэлементов принадлежит великому естествоиспытателю В.И. Вернадскому (1863-1945), впервые обобщившему имею 25 щиеся опытные данные о химическом составе живых организмов и о роли микроэлементов для их жизнедеятельности [12]. Он показал, что из 92 известных ему природных химических элементов, содержащихся в земной коре, более 60 тесно связаны с живыми организмами. К ним относятся: Н; Li, Be, В- С, N, F, Mg, Al, Si; P, Si.Gi; K, Co, Se, Ті, V, Cr, Mn, Fe, Gu, Zn, Sl Br, Rb, Sr, Nb, Zr, Mo, Ag, Cd; Sn, J, Ba, Au, Hg, Pb; Rn, U, Po и другие.
ВіИі Вернадский впервые пришел к выводу, что, несмотря на ничтожно малое содержание многих химических элементов в окружающей среде, они присутствуют в растительных и животных организмах постоянно и не случайно. Причем постоянное применение (потребление) продукции даже с малым содержанием тяжелых металлов приводит к кумулятивному эффекту, т.е. к постоянному возрастанию содержания тяжелых металлов в живом организме [8, 9; 10, 11, 99]
Нормирование тяжелых металлов в почвах и растительности является важным разделом мониторинга окружающей среды, попавшей под техногенное воздействие. В настоящее время в окружающей среде обнаружено более 55 тыс. различных химических соединений; продуктов хозяйственной деятельности человека, многие из которых могут представлять определенную опасность для различных видов живых организмов. Согласно классификации Дж Вуда, к очень токсичным металлам отнесены следующие химические элементы, (большинство из них тяжелые металлы): Be, Со, Ni, Си, Zn, Sn, As, Se, Те, Rb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt; Может показаться странным, что в эту группу отнесены Mn, Zn, Си; Со, Мо, широко известные под названием микроэлементы, большая физиологическая значимость»которых в процессах метаболизма не только научно доказана, но и используется; в практике сельского хозяйства и медицины. Однако все дело в концентрации химического элемента в среде обитания: при дефиците его содержания для живых организмов он рассматривается как. микроэлемент, при избытке — как тяжелый металл. Все элементы, входящие в состав осадков сточных вод и накапливаемые при их внесении в почву, подразделены на три подгруппы,по потенциальной опасности для агроэкосистемы: токсичные - Cd, Cr, Ni; Pb, Zn, Си, средне-токсичные - Ag, Sn, Sr, Zr, Se и нетоксичные - В, Co, Mo, Mn [50]. Избыточное содержание в среде обитания любого химического элемента нежелательный факт, правильнее говорить не о токсичности элемента, а о токси ш-, ческих концентрациях.
В общем, виде практически для каждого элемента приходится различать четыре уровня концентраций:
V. Дефицит элемента, когда организм страдает от недостатка;
2. Оптимальное содержание,. способствующее хорошему состоянию организма;
У.- Терпимые концентрации, когда депрессии организма начинают прояв ляться;
4. Губительные концентрации для данного организма? [15]і
Например, особенно необходим для нормального развития животных йод: При его недостатке в пище нарушается обмен веществ и развивается заболевание, получившее название зоба. Йод входит в состав гормона щитовидной железы- тироксина.
Прш отсутствии І бора . растения погибают, а при его недостатке отмирают верхние точки роста, не образуются репродуктивные органы, у свеклы появляется:; гниль сердечка; что резко снижает урожай и качество корнеплодов..
Медь в одинаковой степени І необходима для нормального развития«и растений, и животных. При ее: недостатке болеют и і отмирают листья растений, не образуются семена. Заболевание получило название белой чумьц или болезни г обработки. Надежными способом борьбы с ним является внесение в почву медьсодер-У" жащих микроудобрений: Наиболее резко;недостаток.меди проявляется на- торфянистых почвах. Медь. входит в состав « ферментов - оксидаз, полифелоноксидаз, лактазы и др. Животные при недостатке меди і заболевают лизухой: Добавление малых количеств меди в пищу излечивает болезнь.
Опытами доказано, что кобальт также является необходимым питательным элементом-для животных организмов. При недостатке кобальта в кормах животные болеют злокачественной анемией или сухоткой. Наиболее часто этому заболеванию подвергаются крупный рогатый скот, овцы и козы. Введение малых ко 27 личеств кобальта в пищу позволяет успешно вести борьбу с сухоткой. Кобальт входит в состав витамина ВІ2, который играет важную роль в кроветворении и обрывает течение ряда анемий.
При дефиците марганца появляются светло-зеленые пятна, поражающие растения в течение нескольких дней. Растения быстро поправляются, если их подкормить препаратами, содержащими этот элемент. У животных организмовв случае: недостатка марганца наблюдается задержка в формировании скелеташза-медляется рост.. Марганец входит в состав окислительных ферментов - оксидаз, повышает активность ферментов: фосфатазы и др.
Внесение малых доз молибдена» дополнительно к основным питательным І веществам резко повышает урожай бобовых и других растений- их устойчивость к; неблагоприятным условиям зимовки; Особенно богаты молибденом развивающиеся на -і корнях бобовых клубеньки,, которые играют важную роль, в г усвоении атмосферного азота. Молибден : принимает деятельное участие в редукции нитратов и синтезе белков.
Для «нормального развития; растений и животных организмов І необходим? ш цинк. Дефицит его - причина таких заболеваний, как пятнистый хлороз;. крапча-тость, мелколисточность цитрусовых, побеление верхушек кукурузы І И; др.- Цинк повышает морозостойкость растений; усиливает действие гормонов,. связанных с процессами размножения; и роста животных,, входит в» состав, карбоногидразы; уреазы и некоторых других ферментов, играющих: важную» роль в жизненных процессах.
Редкоземельные элементы - церий; лантан, неодим; празеодим; самаришш другие - постоянно содержатся» в почвах, в;растениях т животных организмах. Они?имеются- в; количестве от 0,7 до 3;5% в;виде:примесей»в фосфорнокислых удобрениях. Значение редкоземельных элементов в жизни растительных и животных организмов недостаточно изучено. Однако имеющиеся опытные данные показывают, что от внесения малых количеств редкоземельных элементов дополнительно к основным питательным веществам; заметно повышается урожай и улучшается качество растений. Редкоземельные элементы у животных концентриру 28 ются преимущественно в костях [28].
В почве много титана, но он находится в ней в труднорастворимой форме. В; растениях его ничтожно мало. Титан обнаружена крови и костях человека и животных. Какую роль играет титан в жизни организмов, выяснено также недостаточно.
Агрохимическая характеристика осадка сточных вод, используемого в исследованиях
В зависимости от существующих на очистных сооружениях Российской Федерации технологических схем производства осадка предлагается следующее его классификационное деление на типы и виды (рис. 1).
Осадок сточных вод г. Новосибирска в соответствии с данной классификацией относятся к типу термофильносброженных, делящихся на два вида: реагент 2 ный и безреагентный; Осадок, производимый по так называемой реагентной схеме с добавлением извести и хлорного железа, имеет влажность 60-70%, щелочную реакцию среды и повышенное содержание подвижного железа. В то же время так называемый безреагентный осадок, поступающий непосредственно на иловые карты без предварительного механического обезвоживания на центрифугах, имеет близкую к нейтральной реакцию среды и влажность свыше 80%. При хранении осадка на«иловых картах, в илонакопителях и буртах; независимо от технологии его производства происходит процесс дегельминтизации: осадка за счет естественных процессов разложения его органического вещества.
Вместе с тем в течение длительного хранения; происходит существенное обеднение ОСВ подвижными формами азота и в меньшей степени фосфора за счет инфильтрации их с дренажным стоком, а для азота потери возрастают за счет наличия процесса денитрификации (восстановления нитратного азота). Комплексный агрохимический анализ осадка (табл.4) свидетельствует о его высоких удобрительных свойствах.
Общего азота в нем содержится 1,5-3,8%, фосфора- 1,55-5,9 и калия - 0,3 Щ
Все эти, данные позволяют рассматривать осадок сточных вод как значительный фактор усиления; биологической активности почвы: дыхательной; цел-Щі люлозоразлагающей; азотфиксирующей; ферментативной; При поступлении ъ па-хотныш слот почвы энергетического материала В1 форме свежего? органического вещества; осадков следует ожидать интенсивного-роста численности аммонизирующих бактерий и грибной флоры. Наиболее важным итогом деятельности:почвенной \ биоты на органическом \ субстрате осадков сточных вод является увеличение поглотительной способности почвы,, улучшение ее физических ш водно-физических свойств. Кроме того, в процессе минерализации ОСВ -повышается со-держание вшочве; биодоступных макроэлементов, главным образом; азота? и фосфора.
Сравнение агрохимической- характеристики исследуемого осадка сточных вод с традиционным; органическим удобрением - навозом крупного рогатого скота показывает, что по содержанию общего азота; ОСВ 5 не уступает торфяному навозу прш значительно более высоком % уровне азота в сравнении с подстилочным навозом; По содержанию общего фосфора осадок существенно превосходит навоз Л»
- в 2 - 3 - раза; Следует отметить, что концентрация; калия; в ОСВ существенно меньше, чем в подстилочном навозе. В связи с этим при использовании ОСВ в качестве удобрения; сельскохозяйственных культур возникает необходимость дополнительного внесения - калийных удобрений; Сравнивая ОСВ 5 г. Новосибирска с ОСВ других городов, можно констатировать,, что по удобрительной ценности от примерно одинаков (приложение 6).
Осадок сточных вод и компосты следует применять в первую очередь под культуры, которые оплачивают их наиболее высокой прибавкой урожая при ми-ф, нимальном поглощении токсичных веществ. При этом необходимо учитывать наличие в ОСВ потенциально токсичных веществ, особенно при использовании удобрений на их основе под культуры, формирующие урожай в листьях или стеб 54 лях (силосные, технические культуры и др.), где возможно наибольшее накопление тяжелых металлов. Для предотвращения попадания токсичных веществ в рас-щі тения необходимо тщательно соблюдать следующие ограничения по частоте внесения, дозам и другим условиям применения ОСВ в качестве удобрения и в виде компонента при приготовлении КОМПОСТОВ
1. Осадок и компосты при соответствии установленным нормативам состава и свойств, применяются как основное удобрение для зерновых, кормовых и технических культур, а также в садоводстве, озеленении, промышленном цветоводстве, для рекультивации земель.
2. При применении осадка суммарное количество в почве токсичных элементов (осадки и фоновое содержание в почве) не должно превышать установленных норм предельнодопустимых концентраций элементов.
3: По содержанию токсичных веществ осадок сточных вод подразделяется на шесть групп. Токсичным веществом (элементом), определяющим групповую принадлежность осадка, является вещество (элемент), содержание которого в наибольшей степени превышает допустимый его уровень в осадке, соответствующий
уровню группы 1. В соответствии с групповой принадлежностью осадка определяется технология его применения под основные сельскохозяйственные культуры (кроме овощных),, в семеноводстве, садоводстве, цветоводстве, питомниках декоративных и плодовых культур. При применении осадка сточных вод на почвах с рН сол. 6,5 независимо от их физических, физико - химических свойств и генетической принадлежности проводится предварительное известкование, исходя из
уровней гидролитической кислотности в дозе; равной 1,5 — 2 ед., но не менее 3 т/га доломитовой муки.
Рост, развитие и урожайность гречихи
В 2002 году был проведен также опыт по влиянию ОСВ и микробиологического препарата «БакСиб» на продуктивность и качество гречихи сорта Ирменка.
Цель опыта - определить влияние препарата «БакСиб» в сочетании с ОСВ" (осадок сточных вод) в произвол ьно выбранных дозах на вегетативное развитие, урожайность и качество гречихи, а также на биологическую активность почвы.
Опыт проводился на серой лесной почве опытного поля Новосибирского аграрного университета «Сад мичуринцев». Схема опыта включала 4 варианта:
1. Контроль;
2: ОСВ 20 т/га;
3. ОСВ40т/га;
4. ОСВ 40 т/га + «БакСиб ЭМ-2»..
Опыт проводили в четырех повторностях. Повторносте располагали после-довательно. Размер делянок 10 м-..За сутки до посева семена для четвертого варианта замачивали в растворе микробного препарата «БакСиб » (вода + «БакСиб»).
Сеяли 29 мая. Для посева использовали гречиху сорта Ирменка (Савицкий, 1970; Победоносцева, 1990).
В период вегетации посевы 4-го варианта обрабатывали раствором «БакСиб» (1:10) с периодичностью 10 дней (полив под корень, через 10 дней опрыскивание). Этот раствор готовили следующим образом: полстакана сухого субстрата заливали 1 л воды, для ускорения брожения добавляли 50 т сахара, все перемешивали и ставили в темное место до тех пор, пока смесь не начнет бродить (2-3 дня). Полученный раствор разводили в ведре воды непосредственно перед
применением.
ш Уборка урожая проведена с 28 августа по 11 сентября весовым методом со
всех делянок.
Сорт Ирменка, по данным Алтайской лаборатории Госкомиссии по сортоис-пытанию, имеет следующие характеристики: масса 1000 зерен 35,1 г, выровнен-ность 93,9%, выход крупы 76,8%, содержание белка в крупе 14,1%. Средняя.урожайность 22,2 ц/га. С 1991 года сорт районирован в Новосибирской области.
Биологическую активность почвы определяли аппликационным методом по разложению желатины рентгенопленки за 7 дней и фильтровальной бумаги за вегетационный период. Определение проводили в четырех повторностях на каждой делянке всех вариантов.
По гидротермическим условиям июнь 2002 года был влажным. Месячная норма осадков, которые выпали в июне, способствовала развитию болезней растений и отразилась на формировании урожая.
В ходе развития растений отмечали дату наступления фенофаз, высоту рас-Й- тений, размер листовой пластинки.
Результаты исследований показали, что внесение только ОСВ в дозах 20 и 40 т/га (табл. 28) не оказывало влияние на время наступления фенофаз у гречихи.
Обработка дополнительно микробным препаратом «БакСиб» с одновременным внесением ОСВ в количестве 40 т/га сдвинуло все фазы на 1-3 дня, что при вело к ускоренному созреванию гречихи.
Высота растений наиболее сильно увеличилась во второй половине июня.
Внесение ОСВ в дозах 20 и 40 т/га и ОСВ совместно с микробным препаратом «БакСиб» не сказалось на высоте растений. Размер листовой пластинки в фазу третьего листа (17 июня), бутонизации (20 июня) и начала цветения (25 июня) был незначительно больше в варианте с совместным внесением ОСВ и «БакСиб».
Реакция серой лесной почвы под гречихой во всех вариантах составляла 5,7 - 5,8. В то же время рН клеточного сока растений был высоким, особенно в вари антах с внесением высокой дозы ОСВ. Содержание хлорофилла в листьях при внесении ОСВ увеличилось незначительно.
ц) Высокая доза ОСВ совместно с «БакСиб» в 4 раза увеличила содержание нитратов в растениях, что, вероятно, связано с усилением процесса нитрификации в почвах за счет дополнительного внесения микроорганизмов (табл. 29).
Наиболее удовлетворительные результаты по большинству элементов урожая (числу растений на делянках, числу всех плодов, количеству плодов на 1 растении и массе плодов на 1 растении) наблюдались во втором варианте с внесением ОСВ 20 т/га. Однако биологическая урожайность и урожайность в пересчете на 1 га. была наиболее высокой в третьем варианте с внесением ОСВ 40 т/га. Применение микробного препарата «БакСиб» на фоне ОСВ 40 т/га привело к увеличению массы всех плодов с делянки, массы 1000 семян, количества плодов на 1 растении. Но так как растений на делянках этого варианта было значительно меньше, чем в вариантах с ОСВ 40 т/га, то биологическая урожайность с гектара в этом варианте была меньше, чем с ОСВ 40 т/га, хотя выше, чем в контроле ив варианте ОСВ 20 т/га (табл. 30).
В целом внесение осадка сточных вод увеличивает урожай гречихи (Рф Ft, Р 0,05), различия достоверны.
В ходе проводимых исследований был изучен микроэлементный: состав плодов гречихи. По данным химико-аналитической лаборатории Новосибирского геологического объединения НРТУ, химический состав плодов гречихи, удобренной осадком сточных вод в дозах 20 и 40 т/га, не ухудшился.
Содержание ряда элементов: свинца, кадмия, никеля, хрома, мышьяка и железа - уменьшилось. Количество цинка не изменилось, а меди, кобальта, марганца увеличилось (табл. 31).
Сравнивая варианты с внесением высокой дозы ОСВ-40 т/га отдельно и совместно ОСВ 40 т/га с «БакСиб», следует отметить, что дополнительное обогащение почвы микроорганизмами при внесении «БакСиб» приводит к уменьшению содержания в плодах гречихи большинства элементов: меди, цинка, кадмия, кобальта, никеля, хрома, марганца.
В ходе проводимых исследований изучалось влияние ОСВ отдельно т совместно с «БакЄиб» sq на заболеваемость растений гречихи. За период вегетации были? обнаружены следующие - болезни гречихи: бактериальная пятнистость, вызываемая Bacterium solanacerum, и ложная мучнистая роса, или пероноспороз.
На листьях гречихи, зараженных бактериями, появляются единичные красно-бурые более или менее округлые пятна \ с: блестящей пленкой v эксудативного налета: в центре. С нижней стороны; пятна пораженный участок как бы вдавлен в . листовую пластинку. По мере развития заболевания пятно охватывает весь лист. Он коробится; засыхает и опадает. Инфицируются также стебли, формирующиеся семена, цветки. Этот тип поражений в Новосибирской области встречается J ежегодно.
