Эффективность использования ила осадков сточных вод городских очистных сооружений под яровую пшеницу на чернозёмах Алтайского Приобья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.04, кандидат сельскохозяйственных наук Симахин, Николай Васильевич

• Симахин, Николай Васильевич
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2001

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффективность использования ила осадков сточных вод городских очистных сооружений под яровую пшеницу на чернозёмах Алтайского Приобья»

Агрохимической службой и научными учреждениями Алтайского края отмечается заметное снижение эффективного плодородия почв. Это обусловлено рядом причин, среди которых главные - ухудшение материально-технической базы, дороговизна минеральных удобрений и опасность засорения почв при внесении навоза.

Почти десятилетнее игнорирование органических и минеральных удобрений привело к созданию в пахотных почвах края отрицательных балансов органического вещества, азота, фосфора, калия, кальция и др. Почти все площади пахотных земель низко обеспечены подвижным цинком, более половины марганцем, кобальтом, около 30 % - бором, молибденом и другими жизненно-необходимыми микроэлементами.

В связи с утратой гумуса, кальция и подкислением почвенного рас твора в почвах снижается биологическая активность и способность культурных растений противостоять этому процессу. А возделывание зерновых более чем на 50% пашни обусловило «почвоутомление» и накопление патогенных микроорганизмов, вызывающих корневые и септориозные гнили у зерновых, сахарной свеклы, картофеля и овощных корнеплодов, т.к. количество полезных микроорганизмов, продуцирующих физиологически активные вещества, резко снизилось.

Всё это привело к падению эффективного плодородия почв и снижению продуктивности пашни (Применение гуминовых удобрений., 2000) . В связи с этим в ряде регионов страны отмечается недостаток продуктов питания, что негативно складывается на состоянии здоровья и росте народонаселения страны. Поэтому перед аграрной наукой стоит важная задача - поиск путей повышения плодородия почв и получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур во всех регионах.

С целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур, в связи с уменьшением возврата элементов минерального питания в природный круговорот при помощи органических и минеральных удобрений удовлетворением всё возрастающих потребностей в продуктах питания, необходимо изыскание новых резервов удобрительных веществ. В качестве одного из источников питательных веществ для растений могут быть осадки сточных вод (ОСВ), которые образуются на искусственных биологических сооружениях в результате очистки канализационных сточных вод от загрязняющих веществ с помощью активного ила. Ежегодное поступление ОСВ на очистные сооружения г. Барнаула оценивается в 114306 м-1 или 20670 т. сухого вещества. На данный момент его запасы составляют более 1 млн. т. Скопление больших количеств осадков затрудняет работу очистных сооружений и создаёт угрозу загрязнения окружающей среды, так как они, как правило, находятся на водоохранной территории.

Проблема утилизации осадков актуальна как с экономической, так и с природоохранной точек зрения. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, осадки, полученные при очистке стоков, в которых преобладают хозяйственно-бытовые воды, наиболее целесообразно использовать в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур, так как они содержат в своём составе значительное количество органического вещества, питательных элементов и меньше токсикантов промышленного происхождения.

Осадки сточных вод по своему основному составу, а так же действию на почвенное плодородие и урожайность сельскохозяйственных культур приближается к навозу (Кузьменкова, 1976; Экологические проблемы применения., 1984; Воробьёва и др., 1997) и не содержат семян сорняков. При этом использование ОСВ освобождает иловые площадки, снижает нагрузку на прилегающие территории и загрязнение водных источников.

Однако бесконтрольное внесение в почву органических удобрений на основе городских отходов, где большая доля промышленных сточных вод, может привести к перенасыщению почвы, как удобрительными микроэлементами, так и токсичными металлами (кадмий, никель, свинец, ртуть и др.)

Алексеев, 1987; Ачкасов, 1987). По данным обследования ОСВ очистных сооружений г. Барнаула около */2 запасов отвечает требованиям ГОСТа.

Кроме солей тяжёлых металлов, в составе ОСВ находятся жизнеспособные личинки и яйца гельминтов, патогенная, бактериальная и вирусная микрофлора, а также другие вредные вещества (фенолы, бензопирены), являющиеся ограничительным фактором использования их без предварительной обработки. Поэтому вопрос о применении ОСВ в качестве удобрения решается в каждом конкретном случае отдельно и зависит не только от химического, бактериального и физического состояния осадков, но и от почвенно-климатических условий их применения.

Важность данной проблемы предопределила цель настоящей работы.

Цель исследований. Определить эффективность использования ила ОСВ очистных сооружений КОС-2 г. Барнаула в качестве удобрения под яровую пшеницу в условиях Алтайского Приобья.

Реализация поставленной цели предусматривала решение следующих задач:

1. Изучить влияние ила ОСВ на агрохимические показатели потенциального плодородия почв.

2. Установить изменение валового содержания и подвижных форм тяжёлых металлов в почве при внесении ила ОСВ.

3. Определить влияние ила ОСВ на урожайность и качество яровой пшеницы.

4. Установить уровень накопления тяжёлых металлов в товарной и побочной части продукции.

5. Определить экономическую эффективность применения ила ОСВ в качестве удобрения.

Научная новизна. Впервые для выщелоченных чернозёмов Алтайского Приобья установлено положительное влияние ила ОСВ очистных сооружений КОС-2 г. Барнаула на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, а 7 так же на агрохимические свойства почвы и особенности накопления тяжёлых металлов в почвенном профиле и получаемой продукции.

В диссертационной работе выдвигается следующее защищаемое положение:

- применение ила ОСВ способствует повышению агрохимических показателей потенциального и эффективного плодородия почв, увеличению урожайности зерна яровой пшеницы и улучшению его качества.

Практическая значимость работы. Внесение ила ОСВ в дозах 10 - 20 т/га сухого вещества не уступает по эффективности навозу, экономически выгодно и не вызывает загрязнения почв и зерна тяжёлыми металлами.

Автор благодарен научным сотрудникам кафедры почвоведения и агрохимии Алтайского государственного университета Завалишину С.И., Овци-нову В.И., а также сотрудникам и аспирантам кафедры общего земледелия Дробышеву А.П., Битгоцких A.M., Бердышеву A.B. за помощь в постановке полевых экспериментов. За помощь в проведении анализов почв, растений автор благодарен коллективу испытательной лаборатории НИ ИХ ИМ АГАУ Третьяковой М.Н., Горбуновой H.H., Крапивиной М.В., Матвеевой Г.В.