Экологическая оценка эффективности использования осадка сточных вод в качестве удобрений (4)

Посмотреть архив целиком

62



Глава 4. Результаты исследований.


4.1 Агрохимическая характеристика темно-серой лесной почвы


Жидкая фаза почвы является непосредственным источником воды и питательных веществ, которые растения извлекают из почвы – этим определяется важнейшая роль жидкой фазы в питании растений (Возбуцкая А.Е., 1968).

Данные водных вытяжек дают хороший сравнительный материал по содержанию и составу водорастворимых веществ в почве и поэтому этот метод находит применение для генетической характеристики многих почв. Методом водных вытяжек пользуются также при исследовании динамики почвенных процессов, изучении режима питательных веществ почвы, выявления присутствия в ней вредных для растений солей и для решения многих других практических задач (Аринушкина Е.В., 1961).

Состав и концентрация почвенного раствора зависит от целого ряда процессов: биологических, физико-химических, химических и физических, которые протекают в почве по разному, в зависимости от температуры, влажности и аэрации. Между жидкой и твердой фазами почвы постоянно существует динамическая адсорбционное равновесие. Все это делает состав и концентрацию почвенного раствора весьма подвижными и приводит к необходимости изучения их в динамике. Метод водной вытяжки является условным и дает лишь качественное представление о составе почвенного раствора и его концентрации.

В водной вытяжке определяли катионы (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) и анионы (HCO3-, Cl-, SO42-).

В настоящем разделе приводим содержание катионов и анионов в водной вытяжке темно-серой лесной почвы (табл.2)



Таблица 2

2. Содержание катионов и анионов в водной вытяжке темно-серой лесной почвы (мг-экв/100г сухой почвы), 1996 г.

Анионы

Катионы

HCO3-

Cl-

SO42-

Ca2+

Mg2+

K+ + Na+

3,30

9,72

12,40

8,10

2,04

17,30


Также были определены ионы тяжелых металлов в почве, данные которых представлены в табл.3

Таблица 3

3.Содержание ионов тяжелых металлов в темно-серой лесной почве (мг на 1 кг почвы), 1996 г.

Ионы химических элементов

Фактическое

содержание

ПДК

Zn2+

Cu2+

Ni2+

Co2+

Cr3+

Pb2+

49,1

21,3

18,7

7,1

53,0

19,4

70

22

23

9

60

22


Как видно из таблицы 3, содержание ионов тяжелых металлов в почве в пределах нормы.

После окончания проведения полевых опытов был сделан химический анализ на содержание катионов и анионов в водной вытяжке темно-серой лесной почвы (табл.4)

Таблица 4

4.Содержание катионов и анионов в водной вытяжке темно-серой лесной почвы (мг-экв/100 г сухой почвы), 1998 г.

Анионы

Катионы

HCO3-

Cl-

SO42-

Ca2+

Mg2+

K+ + Na+

4,07

10,42

14,46

14,09

2,09

17,32

Агрохимическая характеристика почвы представлена в табл.4.1.4

Количество НСО3- в почвенном растворе сильно варьирует в зависимости от интенсивности процессов окисления органического вещества и образования углекислоты (жизнедеятельность микроорганизмов, дыхание корневой системы растений). Об этом свидетельствуют и наши данные. В начальный период роста растений, когда в почвенной среде не активизировались биологические процессы и корневая система была маломощной, содержание НСО3- в почве было невысоким. Однако в последующем, к концу вегетации, когда развилась мощная корневая система и активизировались обменные процессы, количество НСО3- возросло. Но, в целом внесение ОСВ не оказывает довольно сильного влияния на концентрацию аниона НСО3- в почвенной среде.

Как показывают результаты исследований, заметно увеличилась концентрация анионов Cl- и SO42- на 0,70 и 2,06 мг на 100 г абсолютно-сухой почвы и в незначительной степени увеличилась концентрация катионов Mg2+, K+ + Na+ в почвенном растворе.

Особенно заметно возрастало содержание катиона Ca2+ с 8,10 до 14,09 мг на 100 г абсолютно-сухой почвы. При внесении ОСВ общее содержание катионов и анионов в водных вытяжках из почв возрастает, среди них ведущее место занимает ион кальция. Увеличение количества Ca2+ в почвенном растворе изменяются в связи с изменением анионов: чем больше в почве образуется Н2СО3 и НNO3, тем больше количество Ca2+ вытесняется водородом из поглощенного состояния в раствор.

Таким образом, на основании проведенных исследований можно считать, что осадки сточных вод при их использовании в качестве удобрения увеличивают содержание сухого остатка в водных вытяжках из почв, изменяют соотношение анионно-катионного состава, но не оказывают при этом существенного влияния на степень засоленности почв.


ОСВ положительно влияет на агрохимические свойства темно-серой лесной почвы: улучшает плодородие, способствует смещению реакции среды к слабощелочной, а также обеспечивает необходимым набором макро- и микроэлементов.

За периоды возделывания клевера красного, озимой пшеницы и кукурузы определяли влажность почвы. Результаты данных исследований приведены в приложениях 3-5.


4.2 Химический состав ОСВ очистных сооружений г. Курска.


Осадок сточных вод г.Курска имеет вид рассыпчатой рыхлой земли 50-55 % влажности, технологичен к погрузке, транспортировке и внесению. Результаты анализов валового химического состава ОСВ, полученные в химической лаборатории Государственной станции агрохимической службы «Курская» и химической лаборатории кафедры неорганической и аналитической химии Курской ГСХА, представлены в табл.6

Таблица 6

6. Валовой химический состав ОСВ (г.Курска), 1996 г.

Показатели химического состава

ОСВ

ПДК

В % на абсолютно-сухую массу

В мг/кг сухого вещества



SiO2

Al2O3

CaO

MgO



Zn2+

Cu2+

Ni2+

Co2+

Cr3+

Pb2+



8,82

3,73

4,66

0,65



265,0

220,0

85,0

1,6

11,2

9,25









2500

1000

300

240

750

750


Химический состав ОСВ, в зависимости от поступающих промышленных и коммунальных стоков на очистные сооружения, а также методов определения колеблется в достаточно широком диапазоне. ОСВ характеризуется широким набором макро- и микроэлементов, включая и тяжелые металлы.

Из таблицы 6 следует, что наличие ионов тяжелых металлов в осадке сточных вод ниже уровня ПДК.

Следует отметить, что в ОСВ содержится 1,0-1,34% общего азота, 0,21-0,23% общего фосфора, 0,32-0,36% общего калия при рН – 4,8-5,0.


4.3 Влияние ОСВ на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.


4.3.1 Рост и развитие клевера красного


Влияние ОСВ на клевер красный изучалось в мелкоделяночном опыте в прямом действии, с учетом высоты растений и урожайности. Результаты роста и развития клевера красного приведены в табл.7

Таблица 7

7. Влияние ОСВ на рост растений клевера красного (полевой опыт 1996 г. – прямое действие).

Варианты опыта

Высота, см

Отклонение, см

Контроль (без удобрений, без ОСВ)

20 т/га ОСВ

20 т/га ОСВ + N30P30K30

20 т/га ОСВ + N60P60K60

20 т/га ОСВ + 5 т/га извести

N60P60K60


13,0

25,5

27,0

29,0

29,5

18,5

12,5

14,0

16,0

16,5

5,5


Как видно из таблицы 7, в год внесения ОСВ рост и развитие клевера красного имеет довольно интересную особенность. Например, во всех вариантах опыта высота растений клевера красного, за исключением последнего, превышала в 1,9-2,3 раза значение на контроле.

К моменту уборки отклонения по высоте растений довольно значительны. Так, например, в вариантах опыта с 20 т/га ОСВ + N60P60K60 и 20 т/га ОСВ + 5 т/га извести высота растений клевера красного имеет максимальные значения и достигает 29,0 и 29,5 см соответственно.

Н
а рис. 1 приведена диаграмма, показывающая влияние ОСВ на рост и развитие растений клевера красного .


Рис.1 Высота растений клевера красного по вариантам опыта: 1 – контроль, 2 – 20 т/га ОСВ, 3 – 20 т/га ОСВ + N30P30K30, 4 – 20 т/га ОСВ + N60P60K60, 5 – 20 т/га ОСВ + 5 т/га извести, 6 – N60P60K60

Таким образом, внесение ОСВ способствует довольно быстрому нарастанию зеленой массы клевера красного и обеспечивает его высокую урожайность.




Случайные файлы

Файл
20317.rtf
99203.rtf
9275-1.rtf
46306.rtf
122563.rtf