Утилизация сточных вод в качестве удобрения ячменя (стр. 8 из 11)

Одним из главных показателей, характеризующих физико-механические свойства осадков, является их влажность. Влажность, как и содержание сухих веществ в осадках, являются непостоянными величинами и зависят от состава самих осадков, наличия органических соединений, способа обработки, времени выдержки осадка, сезонных явлений и тому подобное. В соответствии с требованиями типового технологического регламента влажность осадков, утилизируемых в качестве удобрений, не должна быть выше 85%. В соответствии с требованиями СаНПиН 2.1.7.973-96 влажность осадков не должна превышать 82%. Влажность во всех исследованных пробах осадков ниже нормативного порога: механический обезвоженный осадок (КЕК) имеет влажность порядка 60%, а влажность осадков, подсушенных в естественных условиях на иловых площадках (ОСВ) колеблется в широких пределах от62 до 80%.

Содержание органических веществ в ООСВ составляет 66%, азота - 3,4%. Концентрация фосфора в этих осадках составляет 5%, калия ниже, чем в традиционных органических удобрениях и составляет всего 0,4%. Это обусловлено тем, что соединения калия растворимы и практически не задерживаются в осадках.

В ОСВ содержание органических веществ меньше (45 – 46 %), чем в ООСВ, в результате минерализации при длительных сроках нахождения на иловых площадках, но все же заметно превышает нижний нормативно допустимый предел (20 %). Содержание в ОСВ азота – 2,4 – 3,3 %; фосфора – 5,5 – 6,7 %; калия – около 0,4%.

Оценивая в целом агрохимические показатели осадков ОСК г. Калуги, следует отметить, что они соответствуют нормативным требованиям к осадкам согласно СаНПиН 2.1.7. 573 – 96, типового технологического регламента и вновь вводимого ГОСТ.

Как известно, в осадках городских сточных вод могут содержаться примеси токсичных органических и минеральных веществ. Однако, лишь последние, в форме соединений тяжелых металлов (ТМ) и мышьяка, реально ограничивают применение осадков в качестве удобрения, влияют на их агроэкологическую оценку и класс опасности.

Анализ полученных данных показывает, что содержание нормированных ТМ в ООСВ не превышает установленные нормативы, причем содержание Pb, Ni, Hg и Mn соответствует ПДК или ОДК почв.

В ОСВ наблюдается превышение нормативных показателей по кадмию, хрому, меди и мышьяку, что особенно наглядно показывает диаграмма на рисунке 2. Данное обстоятельство несколько препятствует для широкого использования ОСВ в качестве удобрения и требует проведения конкретных научных исследований в данном направлении с целью установления оптимальных норм внесения этих осадков. Повышенная концентрация некоторых ТМ в ОСВ объясняется длительным их хранением, иссушением и неоднократным внесением новых порций ОСВ на одну и ту же иловую площадку. Поэтому в перспективе не следует их хранить на площадке более 5 лет.

Требованиями нормативных документов нормируются такие санитарно – бактериологические и паразитологические показатели: титр – коли, патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов. Для достижения нормативных значений по этим показателям проводится обезвоживание осадков различными способами (термофильное обезвоживание, пастеризация, обработка известью, аммиаком или другими реагентами, а также выдерживают на иловых площадках). По данным исследований коли – титр ООСВ, выдержанных в течение 2 – 3 лет, и ОСВ соответствует нормативу. Патогенные микроорганизмы и яйца гельминтов, опасные для здоровья человека, во всех исследованных пробах не обнаружены [7].

3.2 Динамика полевой влажности дерново-подзолистой супесчаной почвы при возделывании ячменя

Одним из важных показателей, определяющих уровень урожайности сельскохозяйственных культур и эффективность агроприемов, является влагообеспеченность в течение вегетационного периода. Влагообеспеченность культур определяется в основном двумя факторами: влагозапасами в почве и количеством выпавших осадков. Эти два фактора также связанны между собой, чем больше осадков, тем выше влагозапасы в почве. Количество запасов влаги в почве также зависит от свойств и состава почвы, технологии возделывания культуры, масштабов водопотребления растениями, физического испарения, состояния посевов, водного режима и баланса.[5]

При проведении различных научных исследований эффективности агроприемов обязательно требуется контроль динамики полевой влажности почвы. Результаты наших исследований по динамике изменения полевой влажности дерново-подзолистой супесчаной почвы при возделывании ячменя по различным системам применения удобрений представлены в таблице 8 и на рисунке 5.

8. Динамика полевой влажности дерново-подзолистой почвы в вариантах опыта при возделывании ячменя (в % от АСП, опытное поле КФ РГАУ – МСХА, 2007 год)

Варианты опыта	Фазы развития культуры
	Всходы	Кущение	Выход в трубку	Колошение	Молочная спелость	Восковая спелость	Среднее за вегетацию	Разница
1.Конт -роль	10,60	9,41	11,62	7,58	6,28	6,55	8,67	-
2. ОСВпах	14,6	11,7	14,9	11,6	8,4	8,1	11,55	+2,88
3.ООСВпах	13,0	11,6	14,4	11,98	8,3	7,8	11,18	+2,65
4.ОСВппах	18,98	11,7	13,3	11,01	8,8	7,65	11,91	+3,24
5.ООСВппах	18,4	12,7	14,3	12,4	8,7	7,2	12,12	+3,45

Анализ данных таблицы 8 показывает, что полевая влажность по всем вариантам опыта выше, чем в контроле. Наибольшая влажность почвы наблюдалась в фазу всходов. Установлено, что наименьшая влагоемкость (НВ) почв опытов составляет 13,5 – 14% от АСП. Следовательно, полевая влажность почвы в течение вегетации ячменя находилась в пределах 50 – 98 % от НВ, что является достаточным для формирования как вегетативных, так и генеративных органов растений. В вариантах опыта с внесением ОСВ и ООСВ в подпахотной слой в течение всего периода вегетации ячменя наблюдалась наибольшая влажность почвы, по-видимому, из-за водоупорной функции внесенного под пахотный слой осадков сточных вод.

3.3 Особенности роста растений ячменя

Под ростом понимают необратимое увеличение линейных размеров, поверхности, объема растительного организма. Рост представляет собой интегральный процесс и является результатом функциональной деятельности органов и растительного организма в целом.

Жизненный цикл растения состоит из двух периодов – вегетативного и репродуктивного. В течение первого периода интенсивно образуется вегетативная масса, усиленно растет корневая система, происходит кущение, закладываются органы цветка. Репродуктивный период включает цветение и плодоношение. После цветения в значительной мере изменяется характер физиологических и биохимических процессов, уменьшается влажность вегетативных органов, резко снижается содержание азота в листьях, происходит отток пластичных веществ к их вместилищам, прекращается рост стеблей в высоту.

Под развитием растений понимают качественные физиологические, биохимические и морфологические изменения при новообразовании элементов структуры организма, которые обуславливают прохождение растением определенных этапов жизненного цикла – онтогенеза: молодости, половой зрелости, размножения, старения и отмирания.

Рост и развитие отражают наследственные особенности и всю совокупность процессов взаимодействия растительного организма с факторами внешней среды, они связанны между собой. [5]

9. Динамика линейного роста ячменя в вариантах опыта (опытное поле КФ РГАУ – МСХА, 2007г., см)

Варианты опыта	Фазы развития
	Кущение	Выход в трубку	Колошение	Цветение	Молочная спелость	Восковая спелость
1. Контроль	14,6	19,1	30,2	32,1	38,3	42,4
2. ОСВпах	30,03	40,98	60,6	61,2	61,9	62,5
3. ООСВпах	28,75	38,76	58,6	59,3	59,9	60,4
4.ОСВппах	25,75	35,53	46,0	47,1	48,0	48,7
5. ООСВппах	19,85	29,92	48,4	49,0	49,9	51,3

10. Динамика площади листьев растений ячменя в вариантах опыта (опытное поле КФ РГАУ – МСХА, 2007г., м²/га)

Варианты опыта	Фазы развития
	Кущение	Выход в трубку	Колошение	Цветение	Молочная спелость	Восковая спелость
1. Контроль	5700	7475	11075	11565	13155	12670
2. ОСВпах	10155	15800	21400	21750	22050	21820
3. ООСВпах	15600	20750	27395	27800	27950	27750
4.ОСВппах	10150	13150	18800	19200	19550	19350
5. ООСВппах	12700	18550	24250	25650	25100	25050

Согласно анализу данных таблиц можно сделать вывод: как динамика линейного роста растений ячменя, так и динамика площади листьев колеблются в широких пределах.

Линейный рост растений по вариантам опыта варьирует от 42,2 до 62,5. А в течение вегетационного периода он претерпел значительные изменения. Как видно наибольший прирост дали варианты с внесением осадка сточных вод и обезвоженного осадка сточных вод в пахотный слой почвы.

Динамика площади листьев так же претерпела изменения за вегетационный период и в момент уборки она составила 12670 – 27750 м²/га. Максимальная площадь листьев была достигнута на вариантах с ООСВ.