Нетрадиционные виды удобрений, их агроэкологическая оценка:
ОСВ (осадки сточных вод) - хорошее удобрение, особенно при его компостировании, помимо сх культур может также использоваться в лесоразведении и лесовостановлении и в зеленом строительстве, компосты на основе ОСВ использ-т в цветовод-ве, озеленении городов, утсройтсве спортивных площадок, формирования газонов, получении газоновой культуры. Ландшафтные и парковые объекты- новый перспективный метод захоронения осадков без наполнителей, обр-ся холмы, кот обр-ся послойно 2м ОСВ 1 м песк, потом песок перекрывается слоем глины. 9высотой 12-15 м), пов-ть закрывается слоем плодородной почвы. Пригоден для сеяния трав, древесных кустарников. ОСВ компостируют с городским мусором (ТБО - твердые бытовые отходы).
Состав и св-ва:
Удобрительная ценность осадков: По N осв лучше навоза на подстилке, а Р в 2 раза больше. К в ОСВ в 10р <. В ОСВ есть микроэлементы: Zn,Cu, B, Mn, Co ид.
Безреагентные ОС после биологической очистки -> рН=6.5-8. У реагент рН=8-12, но биогенных эл-в <. Безреагентные с тчз агрохимии > ценны.
Дозы: c учетов ГОСТ –ТМ, расчет дозы с учетом ПДК ТМ (содержание ТМ в ОС и почве)
Требования к осадкам сточных вод, дозы: Показатели осадков при использовании в агроценозе. Агрохимические показатели ОСВ.
М доля орг в-ва/сух вещество=20%(ГОСТ)
рН=5.5-8.5, N общ=0,6, Р общ-1,5, N(0,7-7%)чаще 2,5 у нас., P-(0,8-8%) в Москве 5.5% K(0.1-0.6).
Качество ОС по 8 ТМ смотрится (Сd,Cr,Cu,Ni,Pb,Hg,As), ГОСТ-2 группы,I,II. 1гр под все культуры, 2 гр-зерн, зернобобовые, технические. 1+2=зеленое строительство, рекультивация нарушенных территорий, ТБО.
As-7,5.AS-10,Cd-15.Zn-1750. Cd-30,Ni-400,Pb-500,Cr-1000,Cu-1500,Zn-3500.
В Москве: орг-45,N-1,8,P-3,9.K-0,2,Ca-3,7,pH=7.Cd-10,Ni-104,Pb-36,Cr-380,Cu-430.Zn-1670.
При внесении осадков сточных вод Курьяновской станции аэрации (Московская обл.) в дозе 15 т/га под ячмень было установлено, что содержание свинца в зерне снижалось на 30% по отношению к контролю, а кадмия — в 5 раз с 0,5 до 0,1 мг/кг продукции.
Позитивные факторы влияния осадков сточных вод в агроценозе
улучшение почвенно-агрохимических свойств почвы: повышением содержания органического вещества, макро- и микроэлементов; особенно фосфора, кальция, магния; увеличением микробной биомассы, повышением биологической активности поч¬вы, в том числе активности многих ферментов. устойчивое изменение в позитивную сторону водно-физических свойств почв, при этом отмечается прямая зависимость — чем выше доза внесения осадков, тем реальнее улучшение физических параметров почвы.
Негативные факторы влияния осадков сточных вод:
а) присутствие патогенной микрофлоры человека и животных, а также органических веществ типа фенолов;
б) наличие в составе осадков ТМ:
в) несбалансированный химический состав.
Необходимо отметить, что за последние 10—15 лет произошли существенные изменения, которые позволяли снизить негативные последствия применения осадков, на стадиях их подготовки, обезвоживания, усилить мониторинг в системе почва-растения-получаемая продукция. До недавнего времени в практике обеззараживания осадков были широко распространены методы обработки химическими реагентами : аммиачной водой, аммиаком, тиозоном; обеззараживание осадков термомеханическими методами. В современных условиях лучшим приемом обеззараживания в отечественной и мировой практике признано сочетание механической очистки с блочно-модульной системой биологической очистки.
Биологические методы основаны на деструкции загрязнений с помощью определенных групп микро¬организмов, которые располагаются на носителях в очистных сооружениях. Биологические системы способны к саморегуляиии, к реанимации, к принятию в состав микробного сообщества новых селективных штаммов, которые могут разрушать сложные токсические соединения.
Например, активный штамм Anaewbacterium saperdae может быть использован для создания биофильтров для глубокой очистки промышленных и поверхностных вод, загрязненных фенолами.
Установлено, что допустимо внесение осадков под все сельскохозяйственные культуры. С экономических позиций их целесообразно применять под зерновые и кормовые культуры, так как зерновые меньше поглощают ТМ, а содержание их в кормовых снижается за счет переработки кормов.
Санитарно-паразитологические показатели осадков сточных вод, методы обеззараживания
Возбудители паразитарных болезней, санитарные критерии оценки почв ОСВ содержат много стафилококка и кишечн палочек.(заболевания наши) Санитарно-паразитологические показатели опасности объектов окружающей среды основаны на определении содержания возбудителей особо опасных болезней в единице массы или объема.
Санитарно-паразитологические показатели осадков сточных вод:
1) Бактерии группы кишечной палочки (БКГП) экз/кг ос: Норматив 1=105, 2=106; Метод определения - гигиеническая оценка качества почвы.
2) Патоген организмы втч сальмонелы: Должны отсутствовать!
3) Яйца гельминтов,цисты, кишечных патоген. простейших экземпляров: Должны отсутствовать!; Метод санитарно-паразитических исследований.
Производство компостов на сонове ОСВ. Компостирование ОСВ с наполнителем-экономичный метод обезораживания. В компосте подаляется потогенная микрофлора, стиблиз. орг в-во,увеличивает активность микроорганизмов. Наполнители: Т, опилки, древесно-тружевые отходы. Напонитель снижает влажность, увличивает поразность и газообмен, индуцирует био-хим процессы.
Компостирование — биохимический процесс, при кот орга часть ос частично минерализуется и за счет работы микробиоты формирует новые гумусоподобные вещества. решает несколько задач: утилизацию, наиболее экономичную в отношении ОСВ, увеличение количества органического вещества в агроценозе, активацию инертной органики: древесной;, коры и торфа, сапропеля; снижение концентрации вещества, особенно тяжелых металлов и токсинов.
Интенсивность процесса компостирования зависит от:
— исходного состава сырья, органических и неорганических понентов смеси;
— концентрации и доступности биогенных элементов в соста смеси;
— концентрации кислорода в среде;
— температуры, влажности и рН среды
— наличия активной микробной популяции.
легче всего окисляются сложные полисахариды(кроме клетч и лигнина) и все белковые в-ва. Жиры и нефтепродукты сниж-т гумифик-ю. Биологич. переработка компоста в 2 стадии а)начальное, потребл 02, актвн экзотрем реакции б)конченая-стабилиз-ия, автоингибир-е популяций. Интенсив-ть компостир зав от С:N, opt=20. Скорость минера-ии зав от C/N=> вводят в ОСВ наполнители-опилки,древесн отходы и Т.
Особенности и сроки внесения ОСВ под основные культуры
Озимые зерновые: люб виды ОСВ, кроме обраб-х аммиаком.(Ибо N плох для презимовки).
Яровые зерновые: пшеница, овес, гречиха ,ячмень, .лучше под ячень, тк короткий период питания, слаб корни, хор относит на доступн N).
Картофель-технич преработка-15-20 т/га+NPK, нельзя Ос обработывают известью .ибо актиномицеты -заболевания вызывают.
Лен-любые ОСВ., кроме извест-х.(ибо плохо для кач-ва волокна).К!!!! обяз-но.K-Ca антогонизм.
Травосмеси: многолетние злаковые и злакобобовые: ос, обезораживают известью, тиозоном, термомехан способом.
Под основную обраб-ку.+PK, доза ОСВ-20т/га.N подкормки-40кг/га.
Сроки внесения ОСВ в почву зависят от обработки, культур, севооборота:
1)обработан известью и тиозоном- осень под зяблевую вспашку. за 3 недели до посева, стабилизация микробных сообщ-в.
2)безв NH3 и амм воды-только весной под зяблевую перепашку (ибо потери). Под пропашные
термомеханическое обезораживание-в любое время года, под основную обраб-ку., осень-зябь, летом.
Влияние ОСВ на плодородие почв
-Физ св-ва,
-кислотно основные,
-С N,
-P K
Влияние ОСВ и компостов на физ свойства почв: Агрегир-ее действие, сниж р слож, увелич поразность, воздухопроницаемость, агрегатн состав.,филтрацион спос-ть,влагоемкость,водоудерж способность,накапление продуктивной влаги. микроагрег состав. Кор-т с дозой физ св-ва.
Влияние ОСВ и компост на кислотно основные свойства и подвижность ТМ в почвах:
Снижается кислотость гидролитич (гидролитически щелочной солью (СН3СООNa).,обмен(pH солевой вытяжки (1 н. раствор KCl), актуальная (это pH почвенного раствора). 10т/га-почти полн нейтрализ кис-ти.
В оптим сторону для растен и микробиоты измен-ся минерализ-ия орг в-ва, подвиж макро-микро эл, увелич микробиол активн, за счет появлении молезн микрофлоры.
Эф-т зав от а)состава ОСВ.Са рн б)дозыв)плод почвы,гр сост,Hг, гум. Послед-ие 4-5 лет. Al в кисл поч. вл-ие рН на клубеньков бактерии,свободн азот фиксат.
Подвиж-ть ТМ связ. с рН,кисл-осн св-ми.СаС03 и Mg сниж подвиж.Сниж доступн-ть Ni ZnCu Pb мало зав от кис-ти.
При современных методах очистки, основанной на биотехнологических приемах, можно получить из 100 л сточных вод 4 кг фосфора, 1,2 кг азота, они удаляются из системы в виде «струвита», который представляет собой смешанное азотно-фосфорно-магниевое удобрение.
Увеличение объема и массы органических удобрений лучше других приемов обеспечивает в агроценозе компостирование с наполнителями. К традиционным наполнителям относятся торф, подстилочный навоз; к нетрадиционным — барда, сапропели, ТБО (твердые бытовые отходы), отходы древесины, отходы целлюлозно-картонных комбинатов и лигнино-коровые отходы. Лучшими наполнителями, обеспечивающими высокую эффективность применения осадков, являются подстилочный навоз и торф. Первый из них увеличивает биогенность органической массы за счет привноса термотолерантных микроорганизмов, а второй обеспечивает высокую поглотительную способность, снижая газообразные потери азота, и улучшает физические свойства компоста, что очень важно для его равномерного внесения в почву.
Нетрадиционные виды удобрений (осв, фосфогипс, сапропель, цеолит).
Re: Нетрадиционные виды удобрений (осв, фосфогипс, сапропель, цеолит).
Сапропели как удобрение
Это органические и минеральные донные отложения пресноводных водоемов. В РФ их большие запасы-109т.
Имеет коллоидную стр-ру, вязкий липкий,однородная желеобразная масса, Закрепляет грунты, водонепрониц. экран, малая фильтрация-эффетивны на легких почвах. Затраты на добычу окупаются прибавкой урожая.
W-60-97%, содержат орг в-ва-12-80%, зольность 19-88%.
Наиболее ценны - низкозольные (<50%). Зола их-в основном окись Са,Si. При содержании окиси Са>30%-наз-ся известковыми или карбонатными. при окиси Si >50%-кремениземистые. Карбонатные можно исп-ть как известковые удобрения. 100кг сапропеля-20-30 г азота, 10-40 Р,4-15 К. Так же содерж-ся микроэлементы: в 1 кг сух массы-Mn 200-1000 мг,10-400 Zn, B,Cu,Mo. Могут содерж-ть ТМ, но меньше чем ОСВ. Меняети гумус на гуматный. Высоко эффеткивен при совместыном испол-ии с мин. удобрениями. Их внеснеие увелич. р доступный на 4 года, снижает ксил-ть на 4 года.
Доза-30-40 т на га под злаковые, 50-100 под овощные. 1тонна сапропеля не уступает по эфф-ти 1 т торфонавозного компоста.
Это органические и минеральные донные отложения пресноводных водоемов. В РФ их большие запасы-109т.
Имеет коллоидную стр-ру, вязкий липкий,однородная желеобразная масса, Закрепляет грунты, водонепрониц. экран, малая фильтрация-эффетивны на легких почвах. Затраты на добычу окупаются прибавкой урожая.
W-60-97%, содержат орг в-ва-12-80%, зольность 19-88%.
Наиболее ценны - низкозольные (<50%). Зола их-в основном окись Са,Si. При содержании окиси Са>30%-наз-ся известковыми или карбонатными. при окиси Si >50%-кремениземистые. Карбонатные можно исп-ть как известковые удобрения. 100кг сапропеля-20-30 г азота, 10-40 Р,4-15 К. Так же содерж-ся микроэлементы: в 1 кг сух массы-Mn 200-1000 мг,10-400 Zn, B,Cu,Mo. Могут содерж-ть ТМ, но меньше чем ОСВ. Меняети гумус на гуматный. Высоко эффеткивен при совместыном испол-ии с мин. удобрениями. Их внеснеие увелич. р доступный на 4 года, снижает ксил-ть на 4 года.
Доза-30-40 т на га под злаковые, 50-100 под овощные. 1тонна сапропеля не уступает по эфф-ти 1 т торфонавозного компоста.
Re: Нетрадиционные виды удобрений (осв, фосфогипс, сапропель, цеолит).
Бардяной ил как удобрение
в последние годы появились новые нетрадиционные технологии их использования, Одно из них — внесение в почву нативного осадка спиртового производства без очистки и переработки, Спиртовая барда — новое местное жидкое удобрение. Ранее эта продукция полностью использовалась для откорма животных. В со¬временных условиях продукт из-за резкого сокращения поголовья скота не находит спроса и спускается в отстойники.
Получается барда при производстве этилового спирта на зерновом сырье (80% рожь и 20% ячменя). Содержание сухих веществ составляет около 5%, при этом содержание азота достигает 0,25% и 0,2% —содержание в сумме фосфора и калия. Авторы отмечают два неожиданных свойства — высокую кислотность продукта (рН от 3,8 до 4,0) и устойчивое сохранение рН исходной почвы при внесении этого продукта в почву. Лучшее время добычи осадка — лето, с внесением его под озимые или под зяблевую обработку.
Основное преимущество ила — высокое содержание общего и аммонийного азота и по этим показателям во много раз превосходит жидкий и бесподстилочный навоз. Так как в технологический процесс поступает в основном не целое зерно, а эндосперм, в барду переходит только небольшая часть фосфора и калия. Отношение основных элементов питания в барде в среднем составляе 1:0,32:0,17 (N:P3O5:K3O). Поскольку оптимальным соотношением в севообороте для зерновых культур является соотношение 1:1:1, поскольку возникает необходимость в дополнительном внесении фосфорных и особенно калийных удобрений.
Бардяной осадок не имеет вредных или токсических веществ. Зерно содержит около 20 микроэлементов, основная их часть находится в алейроновом слое. В су¬хом веществе бардяного осадка содержится в мг/кг: Cd — 0,21; Pb — 1,7; Mn — 42,4; Zn - 70,0; Си — 38,2; Ni — 6,0; Fe – 903.
Бардяной осадок, внесенный в одинарной дозе, но компенсированный по содержанию фосфора и калия по варианту NPK, давал прибавку зерна 10,4 ц/га, a NPK только 9,0 ц/га. Бардяной ил имеет плохие физические свойства, высокая влажность затрудняет его равномерное внесение. Полевые опыты показали, что хорошие результаты получаются при смешивании его предварительно перед внесением с почвой. Утилизация бардяного осадка требует значительных экономических затрат и является в основном проблемой экологической, а не только агропроизводственной.
в последние годы появились новые нетрадиционные технологии их использования, Одно из них — внесение в почву нативного осадка спиртового производства без очистки и переработки, Спиртовая барда — новое местное жидкое удобрение. Ранее эта продукция полностью использовалась для откорма животных. В со¬временных условиях продукт из-за резкого сокращения поголовья скота не находит спроса и спускается в отстойники.
Получается барда при производстве этилового спирта на зерновом сырье (80% рожь и 20% ячменя). Содержание сухих веществ составляет около 5%, при этом содержание азота достигает 0,25% и 0,2% —содержание в сумме фосфора и калия. Авторы отмечают два неожиданных свойства — высокую кислотность продукта (рН от 3,8 до 4,0) и устойчивое сохранение рН исходной почвы при внесении этого продукта в почву. Лучшее время добычи осадка — лето, с внесением его под озимые или под зяблевую обработку.
Основное преимущество ила — высокое содержание общего и аммонийного азота и по этим показателям во много раз превосходит жидкий и бесподстилочный навоз. Так как в технологический процесс поступает в основном не целое зерно, а эндосперм, в барду переходит только небольшая часть фосфора и калия. Отношение основных элементов питания в барде в среднем составляе 1:0,32:0,17 (N:P3O5:K3O). Поскольку оптимальным соотношением в севообороте для зерновых культур является соотношение 1:1:1, поскольку возникает необходимость в дополнительном внесении фосфорных и особенно калийных удобрений.
Бардяной осадок не имеет вредных или токсических веществ. Зерно содержит около 20 микроэлементов, основная их часть находится в алейроновом слое. В су¬хом веществе бардяного осадка содержится в мг/кг: Cd — 0,21; Pb — 1,7; Mn — 42,4; Zn - 70,0; Си — 38,2; Ni — 6,0; Fe – 903.
Бардяной осадок, внесенный в одинарной дозе, но компенсированный по содержанию фосфора и калия по варианту NPK, давал прибавку зерна 10,4 ц/га, a NPK только 9,0 ц/га. Бардяной ил имеет плохие физические свойства, высокая влажность затрудняет его равномерное внесение. Полевые опыты показали, что хорошие результаты получаются при смешивании его предварительно перед внесением с почвой. Утилизация бардяного осадка требует значительных экономических затрат и является в основном проблемой экологической, а не только агропроизводственной.