Мовчан Агрохімічна оцінка нових видів органічних добрив на основі відходів міст

Короткий зміст

Стічні води міських очисних споруд та утилізація продуктів їх переробки (огляд літератури)

В огляді літератури відображені проблеми утилізації стічних вод, які пов’язані як із їх складом та обсягами утворення (Малиницкая Н.И., Глущенко М.Н., 1972; Лурье М.Ю., Рыбникова А.И., 1974) так і з низько ефективною та перезавантаженістю роботою очисних споруд (Яцик А.В., 2003). Розглянуті методи очистки ОСВ та можливість їх використання для удобрення (Городній М.М., 1996, 2003, 2004; Дегодюк Є.Г., 1994, 1998; Дмитриева В.І., 1969; Чеботько К.О. та ін., 1997, 2000; Касатиков В.А., 1992; Мерзлая Г.Є., 2004).

Програма, методика та умови проведення досліджень

Дослідження проводилися шляхом постановки польових, вегетаційних і лабораторно-аналітичних дослідів протягом 2001-2003 рр.

На території КСП с. Гнідин Бориспільського району Київської області проведено чотири польових досліди, відповідно до схем 1-4, завданням яких було вивчити ефективність впливу нових видів біоорганічного (БОД-1, БОД-2) та органо-мінерального (ОМД-1) добрив на врожай кормових культур (ячменю сорту Цезар, кукурудзи на силос сорту Одеська-10, горохово-вівсяної сумішки у співвідношенні 1:1,5 та вівсяниці лугової) на сірому лісовому легкосуглинковому ґрунті Північного Лісостепу України. Ґрунт дослідного поля в шарі 0-20 см характеризувався такими показниками: рН сольовий – 5,6, вміст гумусу 2,4%, низькою забезпеченістю ґрунту легкогідролізованим азотом (2,80 мг/100 г ґрунту), рухомими формами фосфору (6,50 мг/100 г ґрунту) та обмінним калієм (6,61 мг/100 г ґрунту).

Схема дослідів 1-3. Вплив біоорганічного (БОД-1) та органо-мінерального добрива (ОМД-1), отриманих на основі ОСВ м. Києва, на врожай і якість кукурудзи на силос (дослід 1), однорічних трав (дослід 2) і ячменю ярого (дослід 3): 1. Без добрив (контроль); 2. ОСВ (30 т/га); 3. БОД-1 (30 т/га); 4. ОМД-1 (30 т/га); 5. ОСВ (60 т/га); 6. БОД-1 (60 т/га); 7. ОМД-1 (60 т/га); 8. Підстилковий гній ВРХ (30 т/га)

Схема досліду 4. Вплив біоорганічного добрива (БОД-2), отриманого із фракції твердих побутових відходів, що компостуються (КФ-ТПВ), на врожай вівсяниці лугової: 1. Без добрив (контроль); 2. Компост із КФ-ТПВ (30 т/га); 3. БОД-2 із бамілом (30 т/га); 4. БОД-2 із пудретом (30 т/га); 5. Компост із КФ-ТПВ (60 т/га); 6. БОД-2 із бамілом (60 т/га); 7. БОД-2 із пудретом (60 т/га); 8. Підстилковий гній ВРХ (30 т/га).

Добрива вносили під зяблеву оранку. Польові досліди 1-4 проводили у трикратній повторності, розмір посівної ділянки – 100 м², облікової – 80 м². Розрахунок доз добрив проводили за вмістом органічної речовини.

Вегетаційний дослід по вивченню впливу ОМД-1, БОД-1 та їх поєднання з бактеріальним препаратом “Десна” проводили в 2001 р. у посудинах Мічерліха ємністю 8 кг сухого ґрунту.

Препарат бактеріальний „Десна” (ТУ У 90.0.21595517.001-2001) для знешкодження вуглеводневих забруднень ґрунту та води має забарвлення від білого до світло-жовтого, масова частка вологи не більше 10%, ступінь деградації нафтопродуктів не менше 60%, кількість життєздатних клітин не менше 8•10⁹ КУО/г, кількість спор не більше 40%, кількість клітин сторонніх мікроорганізмів не більше 10%. Штам Bacillus megaterium ІМВ В-7003 (ІКД) є непатогенним. За ступенем дії на організм людини препарат відноситься до 4 класу небезпечності.

Для набивки посудин використовували дерново-підзолистий супіщаний ґрунт, який характеризувався наступними агрохімічними показниками: рН сольовий – 5,4; вміст гумусу – 1,8%; рухомого фосфору – 11,8 мг/100 г ґрунту, обмінного калію – 15,4 мг/100 г грунту; валовий вміст кадмію – 0,10; свинцю – 10,2; міді - 3,4; цинку – 25,2; хрому – 11,6 мг/кг.

Вегетаційний дослід був закладений згідно зі схемою (дослід 1): 1. Ґрунт (контроль-1); 2. Ґрунт (6000 г) + нафтошлами (1000 г) (контроль-2); 3. Ґрунт (6000 г) + нафтошлами (1000 г) + ОМД-1 (500 г); 4. Ґрунт (6000 г) + нафтошлами (1000 г) + ОМД-1 (500 г)+ бактеріальний препарат „Десна” (56 г); 5. Ґрунт (6000 г) + нафтошлами (1000 г) + БОД-1 (500г); 6. Ґрунт (6000 г) + нафтошлами (1000 г) + БОД-1 (500 г) + бактеріальний препарат „Десна” (56 г).

Дослід проводили в чотирьохкратній повторності спільно з лабораторією екології нафтозабруднених середовищ Інституту мікробіології та вірусології НАН України. Використовували нафтошлами, відібрані в м. Києві на територіях АЗС, із загальною кількістю вуглеводнів 56%. Дози внесення добрив визначені згідно з попередніми дослідженнями лабораторії екології нафтозабруднених середовищ Інституту мікробіології та вірусології НАН України. Фітотоксичність визначали використовуючи тест-культуру редису Raphanus salivas, схожість насіння якого встановлювали через 3 і 6 місяців компостування.

У виробничих умовах після аварії на території нафтопроводу Гадяцького району Полтавської області у 2002 р. був проведений короткотривалий польовий дослід на чорноземі типовому малогумусному легкосуглинковому, який втратив характерну для нього структуру, став гідрофобним і насиченим нафтою (в середньому 30 кг/м²). За такого забруднення неможливо розраховувати на самоочищення ґрунту. Рослинність за цих умов була повністю відсутня. Спостереження проводилися систематично протягом 6 місяців.

Дослід 5. Вплив бактеріального препарату „Десна” та його поєднання з біоорганічним добривом БОД-1 на рекультивацію ґрунту, забрудненого нафтопродуктами, досліджували згідно зі схемою: 1. Ґрунт (контроль-1); 2. Ґрунт, забруднений на 10% (контроль-2); 3.  Ґрунт, забруднений на 10%, + бактеріальний препарат „Десна” (160г/м²); 4. Ґрунт, забруднений на 10%, + бактеріальний препарат „Десна” (160г/м²) + ОМД-1 (30 т/га).

Добрива вносили під заробку дисковою бороною. Площа дослідної ділянки 100 м², облікової – 80 м². Повторність досліду трьохкратна. Динаміку кількості фітоценозу проводили через 3 дні 1 та 6 місяців після забруднення. Глибина відбору зразків 5-20 і 20-30 см.

У дослідах щодо рекультивації порушених земель і створенні зеленого покриття в житловому мікрорайоні було використано ОМД ”Райдуга”, отримане за технологією, яку розробив творчий колектив ВАТ „Укрводпроект”, Інституту механізації та електрифікації УААН і ДКП „Водоканал” м. Запоріжжя. Дослідження проводили згідно схем:

Дослід 6. Ефективність меліоранту (мергель) в поєднанні з ОМД-„Райдуга” при проведенні рекультивації порушених земель (намивні піски р. Дніпро мікрорайону „Південний”) та при створенні трав’яного газону: 1. Без меліорантів і добрив (контроль); 2. ОМД „Райдуга” (100 т/га); 3. ОМД „Райдуга” (100 т/га) + мергель (100 т/га).

Повторність досліду трьохкратна, площа посівної ділянки 100 м², облікової – 70 м². Залуження проведено сумішшю трав: пирій повзучий (Роа pratensis) – 4 частини, костриця червона (Fertuca rubra L) – 5 частин, райграс багаторічний (Lolium perenne L) – 1 частина. Норма висіву 50 г/м². Спочатку вносили меліорант (мергель) із заробкою дисковою бороною на глибину 15 см, а потім – органо-мінеральне добриво „Райдуга”. Зразки ґрунту відбирали із глибини 0-15, 15-30, 30-45, 45-60 см.

ОМД-”Райдуга” отримано творчим колективом ВАТ „Укрводпроект”, Інститутом механізації та електрифікації УААН, Зеленбудом і ДКП „Водоканал” м. Запоріжжя.

Дослід 7 по вивченню меліоранту (мергель) і ОМД-„Райдуга” проводили при посадці багаторічних зелених насаджень у м. Запоріжжі. Завданням було створення родючого ґрунту за локального внесення препарату в посадкові ями за схемою: 1. Без добрив (контроль); 2. ОМД-”Райдуга” (100 кг); 3. ОМД-”Райдуга”(100 кг) + меліорант (100 кг).

Підготовка посадкових місць полягала у внесенні на дно ями шириною 100 см та глибиною 120 см 100 кг мергелю з наступним засипанням її сумішшю ґрунту з 100 кг ОМД-„Райдуга”. Висота установки рослин у яму повинна забезпечувати положення кореневої шийки на рівні поверхні землі після осідання ґрунту. Землю, що осіла після першого поливу, підсипали, використовуючи ґрунтову суміш, і знову поливали. В досліді була використана біла акація віком 3 роки. Посадку проводили у жовтні 2000 р. Повторність чотирьохразова. Відбір зразків ґрунту здійснювали з шару 0-15, 15-30, 30-45 см.

Лабораторні дослідження проводили згідно з прийнятими в агрохімії та мікробіології методами, які висвітлені у практикумах: „Агрохімічний аналіз” (1995), „Агрохімія. Лабораторний практикум” (1994), „Практикум по мікробіології” (1972).

Відбір зразків ґрунту та рослин проводили перед збиранням урожаїв. У ґрунтових зразках були проведені наступні аналізи: визначення загального вмісту гумусу за методом Тюріна; сполук азоту, що легко гідролізуються, за методом Корнфілда; рухомих форм фосфору колориметрично за методом Ареніуса; обмінного калію за методом Кірсанова на полуменевому фотометрі.

Після мокрого озолення за методом Гінзбург та ін. у сухих рослинних зразках кукурудзи на силос, однорічних трав, ячменю, вівсяниці лугової визначали вміст загального азоту фотометрично з використанням реактиву Несслера; фосфору за Деніже в модифікації Левицького; калію на полуменевому фотометрі; нітратів – іонометричним методом. Визначення вмісту „сирого” протеїну в рослинах проводили за методом К’єльдаля, клітковини за Генебергом і Штоманом, каротину за методом Муррі.