WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |

На правах рукописи

ВАРЛАМОВА ЛАРИСАДМИТРИЕВНА

ЭКОЛОГО-АГРОХИМИЧЕСКАЯОЦЕНКА

И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯВ КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЙ

ОРГАНОСОДЕРЖАЩИХОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 06.01.04–Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

докторасельскохозяйственных наук

Саранск – 2007

Работа выполнена на кафедреагрохимии и агроэкологии

Нижегородской государственнойсельскохозяйственной академии

Научныйконсультант: докторсельскохозяйственных наукпрофессор

Титова Вера Ивановна

Официальныеоппоненты: доктор сельскохозяйственныхнаук профессор

Ивойлов АлександрВасильевич

доктор сельскохозяйственных наукпрофессор

Касатиков ВикторАлександрович

доктор сельскохозяйственных наукпрофессор

Костин ЯковВладимирович

Ведущаяорганизация: ГНУУльяновский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства РАСХН

(п. Тимирязевский)

Защитасостоится 5 октября 2007г. в _______ часов

на заседании диссертационногосовета Д 212.117.11 при Мордовскомгосударственном университете имени Н.П.Огарева.

Адрес: 430904, г. Саранск, п.Ялга, ул. Российская, 31, ауд. 223.

С диссертацией можноознакомиться в Научной библиотекеимени М.М.Бахтина Мордовского государственногоуниверситетаимениН.П. Огарева.

Автореферат разослан «______» _________________________2007 г.

Ученый секретарь

диссертационногосоветаГ.М. Кононова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальностьисследований

Среди основныхэкологических проблем современностиважнейшее место занимает проблема отходов,которые в настоящее время образуются вогромных количествах и при их размещении вокружающей среде являются источником еезагрязнения, ухудшаютсанитарно-эпидемиологические иэстетические качества природы. Одним извозможных путей решения данной проблемыявляется утилизация отходов, т.е.возвращение их в материальный круговорот,что имеет важное экологическое,экономическое и энергосберегающеезначение (Титова В.И. и др., 2006). При этомнаиболее привлекательным направлениемиспользования органосодержащих отходовразличных производств является ихприменение в качестве нетрадиционныхудобрений при выращиваниисельскохозяйственной продукции, что, всвою очередь, является целесообразным и сагрономической точки зрения. Однакоследует учитывать, что применение отходовможет сопровождаться рядом серьезныхнегативных процессов. Так, при утилизацииорганосодержащих отходов промышленногопроизводства (например, осадковкоммунально-бытовых сточных вод) возможнозагрязнение почв, растительной продукции иприродных вод тяжелыми металлами иорганическими поллютантами, аиспользование в земледелии большихобъемов органосодержащих отходовпромышленного животноводства (свиногонавоза, птичьего помета и т.д.) в рядеслучаев сопровождается загрязнением почвпатогенной микрофлорой и экологическиопасным увеличением содержания в почвебиогенных элементов.

Снижение негативноговоздействия на окружающую среду может бытьдостигнуто двумя способами. Первыйпредполагает разработку безопасныхтехнологий применения нетрадиционныхудобрительных материалов (дозы внесения,способы заделки в почву, выбор культур ит.д.). Второй способ основан на улучшениикачества органосодержащих отходов путемих переработки с последующей оптимизациейих использования в агроэкосистеме.Наиболее перспективными вариантамипереработки отходов производства в ценныеудобрительные материалы являются ихкомпостирование (в том числе –вермикомпостирование) и анаэробноесбраживание, которое, к тому же,сопровождается получением биогаза.

Изучение возможностииспользования нетрадиционных удобрений,разработка оптимальных технологий ихприменения, учет эффективностипереработки отходов и ряд других вопросов,сопряженных с их утилизаций всельскохозяйственном производстве, должнысопровождаться комплекснымиисследованиями, которые позволят оценитьвлияние удобрений на продуктивностьфитоценоза, качество и безопасностьрастениеводческой продукции,агрохимические и биологические свойствапочвы и т.д.

Цель и задачиисследования

Целью исследованийявлялось изучение агрономической иэкологической возможностей использованиясвиного навоза, птичьего помета, осадковсточных вод и продуктов их переработки(продукт метанового сбраживания птичьегопомета –«Урожай-С», химически очищенные ОСВ,грунты, компосты и вермикомпосты) вземледелии с разработкой эффективных ибезопасных технологий их внесения.

Для достиженияпоставленной цели ставились следующиезадачи:

  • изучение влияния разового идлительного применения свиного навоза икуриного помета на урожайность и кормовуюценность сельскохозяйственных культур, атакже агрохимические свойствапочвы;
  • оценка продукта переработкиптичьего помета – «Урожай-С» как нетрадиционногоудобрительного материала и стимуляторароста растений;
  • выявление влияния осадка сточныхвод с нормативным содержанием тяжелыхметаллов на урожайность, качество ибезопасность получаемой продукциисельскохозяйственных культур;
  • оценка эффективности химическогометода очистки осадков сточных вод (ОСВ) поизменению содержания тяжелых металлов восадке и влиянию на безопасностьполученной продукции;
  • разработка базовой технологиивермикомпостирования ОСВ, изучениеэффективности и безопасностииспользования полученных удобрений вземледелии;
  • выявление возможностииспользования ОСВ как компонентапочвогрунтов для выращивания цветочныхкультур в оранжерее и в зеленомстроительстве;
  • оценка действия изучаемых видов идоз удобрений на биологическую активностьпочвенной биоты.

Научная новизна

Установлено, чтоиспользование отходов промышленногоживотноводства (жидкий свиной навоз иптичий помет) в качестве удобрений вповышенных и очень высоких дозах неугнетает развитие кормовых культур, носнижает их питательную ценность, восновном, за счет увеличения содержанияклетчатки. Систематическое применениеэтих удобрений на легкихдерново-подзолистых почвах приводит крезкому повышению запасов подвижногофосфора и дисбалансу основных элементовпитания.

Изучение новогоудобрения («Урожай-С»), полученного методомметанового сбраживания куриного помета,показало, что он оказывает положительноевлияние на всхожесть семян; существенноповышает урожайность растений; начиная сдозы 5 т/га, стимулирует биологическуюактивность почвы, увеличивая содержание вней подвижных форм питательных элементов,что в целом обуславливает его высокуюагрономическую эффективность.

Установлено, чтоиспользование осадков сточных вод снормативным содержанием в них тяжелыхметаллов, а также химически очищенных ОСВ вкачестве удобрений подсельскохозяйственные культуры,существенно увеличило урожайность, неоказав при этом влияния на качество ибезопасность полученной продукции.Показана возможность использования ОСВ,содержащих повышенное количество тяжелыхметаллов, в качестве компонентовпочвогрунтов в зеленомстроительстве и цветоводстве: невыявлено угнетающего действия

осадков на выращиваемыерастения.

Дана комплексная оценкавозможности использования ОСВ, птичьегопомета, навоза КРС и соломы в качествекомпонентов для вермикомпостирования:установлены состав и соотношениякомпонентов, которые позволили получитьагрономически эффективные и экологическибезопасные удобрительные материалы.

Защищаемыеположения

  • влияние отходов промышленногоптице- и свиноводства на урожайность,качество и безопасность основныхсельскохозяйственных культур, а также наагроэкологические свойства почвы;
  • эффективность нового удобрения«Урожай-С» –продукта переработки птичьего пометаметодом метанового сбраживания;
  • возможность использованиянеочищенных и химически очищенных осадковсточных вод в качестве нетрадиционныхудобрений в земледелии, зеленомстроительстве и цветоводстве;
  • вермикомпостирование – один из эффективныхприемов снижения опасности применениянетрадиционных удобрительных материалов вкачестве органических удобрений.

Практическаязначимость

Результаты исследованийслужат теоретической и практическойосновой для регламентированияиспользования осадков сточных вод вкачестве удобрений в сельском хозяйстве,зеленом строительстве ицветоводстве.

Установлено, чтонормированное применениеорганосодержащих отходов народногохозяйства в качестве источникаминерального питания растенийагрономически эффективно и экологическибезопасно.

Научные эксперименты поизучению нового удобрения «Урожай-С»позволили рекомендовать его широкоеиспользование для удобрения посевов, чтоявилось основанием для внедрения данногоудобрения в сельскохозяйственноепроизводство южных районов Нижегородскойобласти.

Полученный материалпозволяет рассматриватьвермикомпостирование как перспективныйприем повышения агроэкологическойценности осадков сточных вод прииспользовании их в качестве удобрения.

Основные положенияработы используются в учебных курсахНижегородской ГСХА в процессепреподавания дисциплин: агрохимия, системаудобрения, сельскохозяйственная экология,охрана окружающей среды и рациональноеприродопользование, оценка воздействия наокружающую среду и экологическаяэкспертиза.

Апробация работы

Результаты исследованийбыли доложены на международных съездах,симпозиумах и конференциях (Горки, 1996;Москва, 1997, 1998; Суздаль, 2000; Ставрополь, 2002;Нижний Новгород, 2003; Новосибирск, 2004;Владимир, 2004, 2006), всероссийскихнаучно-практических конференциях в высшихучебных и научно-исследовательскихзаведениях городов Москвы (1998, 1999, 2005),Нижнего Новгорода (1998), Йошкар-Олы (2001),Кирова (2001, 2002), а также нанаучных конференцияхпрофессорско-преподавательскогосостава

НижегородскойГСХА.

По теме диссертацииавтором опубликовано 35 печатных работ, втом числе одна монография (всоавторстве).

Изучаемое в опыте жидкоеорганическое удобрение «Урожай-С»,полученное методом метановогосбраживания, внедрено в производство вдвух хозяйствах Нижегородской области наплощади 430 га. Грунты на основе ОСВ длявыращивания чайно-гибридных роз прошлииспытания в оранжерее МУП «Цветы» г. Н.Новгорода.

Структура и объемдиссертации

Диссертационная работасодержит 8 глав содержательной части,выводы и рекомендации производству. Онаизложена на 345 страницах, содержит 136таблиц, 19 рисунков и 56 приложений. Списоклитературы включает 471 наименование, в т.ч.49 публикаций иностранных авторов.

Выражаю искреннююблагодарность всему коллективу кафедрыагрохимии и агроэкологии НГСХА и директоруЦентра агрохимической службы«Нижегородский» проф. Шафронову ОлегуДмитриевичу за консультативную,организационную и моральную поддержку припроведении исследований и подготовкедиссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Проблема отходов всовременном мире

Оценены возможности иэффективность использования в сельскомхозяйстве в качестве удобренияорганосодержащих отходов птице- исвинокомплексов, а также осадков сточныхвод. Дан обзор технологий по переработкеэтих отходов с получением более ценных ибезопасных удобрений.

2. Объекты и методы проведенияисследований

Основными объектамиизучения служили жидкий свиной навоз,получаемый при гидравлической системеудаления из животноводческих помещений;птичий помет (отход производства приклеточном содержании птицы смеханизированной уборкой помета);удобрение, полученное методом анаэробногосбраживания жидкого помета – «Урожай-С»; осадкисточных вод Нижегородской станции аэрацииМУП «Нижегородский водоканал»,предназначенной для очисткикоммунально-бытовых и промышленныхсточных вод; грунты, компосты ивермикомпосты, полученные сиспользованием ОСВ (рис. 1). Обобщеннаяагрохимическая и агроэкологическаяхарактеристика отходов и продуктов ихпереработки приведена в таблицах 1 и2.

Часть результатов,обсуждаемых в данной работе, получены вколлективных исследованиях: опыты поизучению применения в полеводствебесподстилочного куриного пометапроведены совместно с доктором с.-х. наук,профессором Дабаховой Е.В. и кандидатомс.-х. наук Трифоновым А.Ю., жидкого свиногонавоза скандидатом с.-х. наук, доцентом Гейгер Е.Ю.,очищенных осадков сточных вод с кандидатом с.-х.наук, профессором Бусоргиным В.Г.,вермикомпостов с кандидатом с.-х. наук, доцентомКороленко И.Д. под общим руководствомзаведующей кафедрой агрохимии иагроэкологии Нижегородской ГСХА, докторас.-х. наук, профессора Титовой В.И.Производственные испытания жидкогоорганического удобрения «Урожай-С»проведены совместно с сотрудниками центраагрохимической службы«Нижегородский».

Рис. 1. Логическая схемапроведения исследований

В работе обобщенырезультаты 8 модельных лабораторных, 7вегетационных, 10 микрополевых, 2 полевых и 7опытов, проведенных в производственныхусловиях. Опыты проведены на вегетационнойплощадке кафедры агрохимии и агроэкологииНГСХА, на опытном поле учхоза НГСХА«Новинки», в трех районах Нижегородскойобласти и СМП «Цветы» г. Нижнего Новгорода.Эксперименты выполнены в период 1996–2005 гг. в рамкахбюджетных и внебюджетных научныхисследований кафедры агрохимии иагроэкологии, ответственным исполнителемкоторых была автор работы.

Основная частьисследований проведена на светло-серыхлесных легко- и среднесуглинистых почвах ссодержанием гумуса 1,3-2,0 %, рНkcl 4,6-6,1 ед., подвижныхсоединений Р2О5 – 120-340 мг/кг, К2О – 66-221 мг/кг; 3 опытабыли заложены на серых лесныхсреднесуглинистых почвах с содержаниемгумуса 2,2-3,0 %, рНkcl 5,3-5,8 ед., Р2О5 –124-202 мг/кг, К2О – 109- 154 мг/кг; 3 опыта– надерново-подзолистых супесчаных илегкосуглинистых почвах с содержаниемгумуса 1,3-2,3 %, рНkcl 5,2-6,5 ед., Р2О5 – 990-4 080 мг/кг, К2О – 57-525 мг/кг.Содержание тяжелых металлов в почвах непревышало ПДК (ОДК), но вот-

дельных случаях быловыше фона.

Таблица 1 – Агрохимическаяхарактеристика органических удобрений

Удобрение

Обозначение

рН

Сухое

Вещество, %

Содержание,

% на естественнуювлажность

N

Р2О5

К2О

Свинойнавоз

жидкий

ЖСН

6,7-6,8

2,5-6,6

0,16-0,25

0,10-0,28

0,02-0,17

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»