Воздействие осадков сточных вод на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
Автор: Газизов Р.Р., Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Ильясов М.М., Биккинина Л. М.-Х., Суханова И.М., Ежкова Д.В.
Статья в выпуске: 3 т.223, 2015 года.
Бесплатный доступ
Исследованиями установлено, что использование осадков сточных вод (ОСВ) способствовало увеличению урожайности яровой пшеницы, положительно влияло на качественные показатели зерна и соломы. Максимальная урожайность - 2,79 т/га получена в варианте с ОСВ-2 в дозе 40 т/га. Прибавка по отношению к фону составила 0,86 т/га.
Осадки сточных вод, урожайность, яровая пшеница, качество зерна, солома
Короткий адрес: https://sciup.org/14288647
IDR: 14288647
Текст научной статьи Воздействие осадков сточных вод на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
Иловые осадки городских сточных вод являются ценным органо-минеральным удобрением, содержащим широкий спектр микроэлементов, необходимых для полноценного роста всех видов сельскохозяйственных культур. Используют осадки сточных вод часто в сельском хозяйстве на обедненных почвенным плодородием территориях в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов [1-4].
В соответствии с российскими требованиями к использованию сточных вод в качестве удобрения, для этих целей могут быть использованы хозяйственнобытовые и производственные сточные воды городов, поселков, фермерских хозяйств, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции. Качество сточных вод и их осадков, используемых для орошения, регламентируется по химическим, бактериологическим и паразитологическим показателям [5-7].
Основными нормативными актами, регламентирующими применение ОСВ в РФ, являются СанПиН 2.1.7.573-96, ГОСТ 17.4.3.07-201 и СП 1.2.1170-02.
Целью наших исследований стало изучение влияния осадков сточных вод (ОСВ) на урожайность и качественные показатели зерна яровой пшеницы.
Материалы и методы. Исследования проводили в полевом опыте на базе опытного хозяйства ООО «Урожай» Буинского района Республики Татарстан. Опыт заложен по следующей схеме: 1) Контроль без удобрений; 2) К 60 – фон; 3) Фон + ОСВ-1 по 30 т/га; 4) Фон + ОСВ-1 по 40 т/га; 5) Фон + ОСВ-2 по 30 т/га; 6) Фон + ОСВ-2 по 40 т/га. Повторность опыта четырехкратная, размещение делянок – систематическое.
Почва участка – чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый с содержанием органического вещества – 6,2%, Р2О5 - 81 мг/кг почвы, К2О - 99 мг/кг почвы, рНсол - 5,9, Сумма поглощенных оснований – 38,6 мг-экв/100 г почвы.
Ежегодно в качестве фона вносили калийное удобрение из расчета 60 кг д.в. на 1 га, ОСВ вносили в год закладки опыта.
Изучали два вида ОСВ, которые имели различные характеристики по ряду показателей (таблица 1).
ОСВ I группы используются под все сельскохозяйственные культуры, кроме овощных, грибов, зеленых и земляники;
ОСВ II группы - под зерновые, зернобобовые, зернофуражные и технические культуры.
Результаты исследований. Для компенсации малого содержания калия в осадках сточных вод в почву вносили калийное удобрение из расчета 60 кг д.в. на 1 га (фон), что обеспечило прибавку 0,22 т/га зерна яровой пшеницы по сравнению с контролем, где урожайность составила 1,93 т/га.
Различные виды и дозы ОСВ на четвертый год после внесения способствовали увеличению урожайности на 10,0-23,0% по сравнению с фоном. Максимальная прибавка в зерне отмечалась в вариантах с внесением ОСВ-1 и ОСВ-2 в дозах 40 т/га – 0,60 и 0,86 т/га (18,9 и 22,9%) соответственно. Более высокий показатель урожайности в ОСВ-2 может объясняться отзывчивостью яровой пшеницы на фосфор, которого в этом виде осадков содержится больше. Наименьшая прибавка в урожайности зерна получена в варианте, где вносили 30 т/га ОСВ-1. Однако и в этом варианте зерна было собрано на 10% больше в пересчете на гектар по отношению к фону. Прибавка урожайности напрямую зависела от количества вносимого ОСВ. Увеличение дозы ОСВ-1 с 30 до 40 т/га позволило дополнительно собрать 0,15 т/га, в вариантах с ОСВ-2 было получено 0,14 т/га зерна.
Таблица 1 - Агрохимические и токсикологические показатели ОСВ
Показатели |
Фактическое значение |
Нормативные требованиях) |
||
ОСВ-1 |
ОСВ-2 |
|||
Влажность, % |
не более 82 |
|||
Органическое вещество, % на сухое вещество |
55,02 |
58,03 |
не менее 20 |
|
Кислотность (рН сол. ) |
5,52 |
5,07 |
5,5-8,5 |
|
Содержание, % на сухое вещество |
||||
Азот общий |
3,2 |
2,7 |
не менее 0,6 |
|
Азот аммиачный |
0,07 |
0,01 |
не менее 0,03 |
|
Фосфор общий |
3,3 |
5,3 |
не менее 1,5 |
|
Калий общий |
0,47 |
0,01 |
не менее 0,15 |
|
Содержание, мл/кг сухого вещества |
I группа |
II группа |
||
Медь |
118±23,6 |
150,4±30,0 |
750 |
1500 |
Цинк |
335± 67,0 |
1004±200,8 |
1750 |
3500 |
Кадмий |
<0,5 |
<0,5 |
15 |
30 |
Свинец |
13±2,5 |
91,0±18,1 |
250 |
500 |
Никель |
38,70±7,7 |
76,8±15,3 |
200 |
400 |
Хром |
<0,5 |
91±22,7 |
500 |
1000 |
Кобальт |
<0,5 |
<0,5 |
- |
- |
Мышьяк |
<0,5 |
<0,5 |
не нормирован |
Примечание: х) ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 «Охрана природы почвы. Требования к ОСВ при использовании их в качестве удобрений».
Определение химического состава зерна и соломы яровой пшеницы показало, что по последействию внесения ОСВ на фоне калийного удобрения увеличивалось содержание общего азота, фосфора и калия, как в основной, так и в побочной продукции (таблица 2).
Таблица 2 - Влияние ОСВ на химический состав зерна и соломы яровой пшеницы на четвертый год после внесения
Вариант |
Зерно |
Солома |
||||
N общ , % |
P , % |
K, % |
N общ , % |
P , % |
K, % |
|
Контроль без удобрений |
1,81 |
0,40 |
0,73 |
0,59 |
0,18 |
0,72 |
К 60 -фон |
1,83 |
0,44 |
0,84 |
0,65 |
0,21 |
0,84 |
Фон+ОСВ-1 в дозе 30 т/га |
1,89 |
0,46 |
0,87 |
0,73 |
0,22 |
0,88 |
Фон+ОСВ-1 в дозе 40 т/га |
1,97 |
0,48 |
0,89 |
0,76 |
0,25 |
0,91 |
Фон+ОСВ-2 в дозе 30 т/га |
1,86 |
0,54 |
0,84 |
0,69 |
0,27 |
0,84 |
Фон+ОСВ-2 в дозе 40 т/га |
1,88 |
0,57 |
0,87 |
0,70 |
0,28 |
0,86 |
В целом, азот в зерне яровой пшеницы лучше накапливался при внесении ОСВ-1, что связано с более высоким содержанием его в этом виде осадков. Внесение ОСВ-1 в дозе 40 т/га повлияло на увеличение содержания азота на 7,6 % по сравнению с фоном. По ОСВ-2 в дозе 40т/га превышение составило лишь на 2,7%.
Содержание фосфора в зерне изменялось и зависело от вида и дозы осадков. На четвертый год после внесения
ОСВ-2 в дозе 40 т/га его содержание повысилось на 22,8% по сравнению с фоном. Это лучший результат среди всех вариантов с ОСВ. По такой же дозе ОСВ-1 увеличение содержания фосфора составило только 8,3%.
Незначительное содержание калия в составе осадков по сравнению с азотом и фосфором отразилось на его накоплении в зерне. Так, если калийное удобрение (фон) повысило содержание элемента на 13,1% по сравнению с контролем, то последействие ОСВ не привело к значительным изменениям: в варианте с ОСВ-1 в дозе 40 т/га, где был получен лучший показатель по содержанию калия в зерне, превышение над контролем составило всего 5,6%.
Повысилось содержание основных макроэлементов в соломе яровой пшеницы. Лучшее накопление азота из всех изучаемых вариантов установлено по последействию ОСВ-1 в дозах 30 и 40 т/га, превышение над фоном составило 11 и 14,5% соответственно.
Содержание фосфора в соломе увеличивалось последовательно от ОСВ-1 в дозе 30 т/га до ОСВ-2 в дозе 40 т/га (от 4,5 до 25,0%) по сравнению с фоном. Более высокий результат по внесению ОСВ-2 объясняется большим содержанием фосфора в осадках.
Калий в соломе лучше всего накапливался в вариантах с применением ОСВ-1 в дозе 40 т/га – на 7,7 % больше в сравнении с фоном. По ОСВ-2 также
ЛИТЕРАТУРА: 1. Захаренко, А.В.
промышленных отходов в современном земледелии / В кн.: Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. - Владимир, 2004. - С. 3-6. 2. Газизов, Р.Р. Влияние осадков сточных вод на агрохимические показатели почвы, урожайность и качество зерна ярового рапса в условиях Республики Татарстан / Р.Р. Газизов, Н. Ш. Хисамутдинов, Ш.А. Алиев, Р.Х. Гизатуллин //Перспективы использования новых форм удобрений, средств защиты растений и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур: Мат-лы докладов участников 8-ой конф. «Анапа-2014».-Москва-Анапа, 2014. – С. 70-73. 3. Лебедовский, И.А. Агрохимическая и экологическая оценка чернозема выщелоченного Западного Предкавказья на содержание тяжелых металлов в условиях длительного применения удобрений под озимые колосовые культуры: Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. биол. наук; - Краснодар, 2009. – 21 с. 4. Мирчинко, Т.Г. Почвенная микология. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. 5. Огарков В.В. Теоретические аспекты рекультивации загрязненных тяжелыми металлами почв путем известкования // Экологические и технологические вопросы производства и использования органических удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. Владимир. 2004. – С. 99-102. 6. Охрана природы, почвы. Требования к свойствам ОСВ при использовании их в качестве удобрений. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. - М. 2001. - С.5. 7. Пономарев, В.Я. Математическое моделирование процесса аэробной очистки сточных вод предприятий пищевой
наблюдалось увеличение содержания калия, но лишь в дозе 40 т/га, где превышение над фоном составило 2,7%. В варианте с ОСВ-2 в дозе 30 т/га содержание калия не отличалось от фонового показателя.
Заключение. Таким образом, на четвертый год после внесения, действие ОСВ продолжалось. Повысилась урожайность зерна, улучшились его химические показатели. Из двух видов ОСВ, исследуемых в опыте, наилучший эффект получен в варианте с ОСВ-2 в дозе 40т/га, где прибавка урожая зерна составила 23% по отношению к фону. В целом во всех вариантах с внесением ОСВ наблюдали увеличение урожайности.
Повысилось содержание основных элементов (NPK) в зерне и соломе. Более всего как в основной, так и побочной продукции накапливался фосфор – до 23,0 и 25,0% соответственно по отношению к фону.
Содержание тяжелых металлов и в осадках и в почве после внесения было значительно ниже ПДК.
Полученные результаты исследований показывают, что осадки сточных вод, являясь дешевым сырьем, позволяют:
-
1. Повысить эффективность сельскохозяйственного производства.
-
2. Предотвратить деградацию почв.
-
3. Улучшить кормовую базу в животноводстве.
Использование органических бытовых и промышленности /В.Я. Пономарев, Э.Ш. Юнусов, Г.О. Ежкова// Вестник Казанского технологического университета. 2011. - № 17. С. 139-145.
ВОЗДЕЙСТВИЕ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Газизов Р.Р., Яппаров А.Х., Алиев Ш.А., Ильясов М. М., Биккинина Л. М.-Х., Суханова И.М., Ежкова Д.В.
Резюме
Исследованиями установлено, что использование осадков сточных вод (ОСВ) способствовало увеличению урожайности яровой пшеницы, положительно влияло на качественные показатели зерна и соломы. Максимальная урожайность – 2,79 т/га получена в варианте с ОСВ-2 в дозе 40 т/га. Прибавка по отношению к фону составила 0,86 т/га.
IMPACT OF SEWAGE SLUDGE ON YIELD AND GRAIN QUALITY OF SPRING WHEAT
Gazizov R.R., Yapparov A.K h., Aliev Sh. A., Ilyasov M.M.,Bikkinina L.М.-H., Sukhanova I.M., Ezhkova D.V.
Список литературы Воздействие осадков сточных вод на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
- Захаренко, А.В. Использование органических бытовых и промышленных отходов в современном земледелии/В кн.: Экологические и технологические вопросы производства и использования органических и органоминеральных удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. -Владимир, 2004. -С. 3-6.
- Газизов, Р.Р. Влияние осадков сточных вод на агрохимические показатели почвы, урожайность и качество зерна ярового рапса в условиях Республики Татарстан/Р.Р. Газизов, Н. Ш. Хисамутдинов, Ш.А. Алиев, Р.Х. Гизатуллин//Перспективы использования новых форм удобрений, средств защиты растений и регуляторов роста растений в агротехнологиях сельскохозяйственных культур: Мат-лы докладов участников 8-ой конф. «Анапа-2014».-Москва-Анапа, 2014. -С. 70-73.
- Лебедовский, И.А. Агрохимическая и экологическая оценка чернозема выщелоченного Западного Предкавказья на содержание тяжелых металлов в условиях длительного применения удобрений под озимые колосовые культуры: Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. биол. наук; -Краснодар, 2009. -21 с.
- Мирчинко, Т.Г. Почвенная микология. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988.
- Огарков В.В. Теоретические аспекты рекультивации загрязненных тяжелыми металлами почв путем известкования//Экологические и технологические вопросы производства и использования органических удобрений на основе осадков городских сточных вод и твердых бытовых отходов. Владимир. 2004. -С. 99-102.
- Охрана природы, почвы. Требования к свойствам ОСВ при использовании их в качестве удобрений. ГОСТ Р 17.4.3.07-2001. -М. 2001. -С.5.
- Пономарев, В.Я. Математическое моделирование процесса аэробной очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности/В.Я. Пономарев, Э.Ш. Юнусов, Г.О. Ежкова//Вестник Казанского технологического университета. 2011. -№ 17. С. 139-145.