Калужский филиал РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 2), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

         Почвенный путь утилизации активного ила очистных сооружений канализации городов становятся в мире наиболее экологически безопасным и экономи-чески перспективным. Однако при этом требуется вести постоянный мониторинг за «здоровьем» агроэкосистемы [1,3,4,5,6]. Почва представляет собой многофазную систему, включая в себя и живую фазу. При внесении в почву биоценоза активного ила происходит взаимодействие этих двух сложных биологических сис-тем, в результате чего может измениться состояние плодородия почвы. Направленность сдвига биологической составляющей почвенного плодородия требует экс-периментального изучения в конкретном регионе.
          В биоценозах активного ила присутствуют представители  шести  отделов микрофлоры (бактерии, грибы, диатомовые, зеленые, синезеленые, эвгленовые  микроводоросли) и девяти таксономических групп       микрофауны (жгутиконосцы, саркодовые, инфузории, первичнополостные и вторичнополостные черви, брюхоресничные черви, коловратки, тихоходки, паукообразные) [1,2].
          Активный ил представляет собой сложную экологическую систему, организмы которой находятся на разных трофических уровнях. Гетеротрофные бакте-рии, водоросли, сапрофитные грибы и сапрофитные простейшие – первичные поедатели – составляют 1 трофический уровень. Голозойные простейшие – 2, а от-дельные виды нематод, хищные коловратки, сосущие инфузории, тихоходки, хищные грибы – 3 трофический уровень [1].
          Таким образом, изучение биологического состояния системы «почва + активный ил» является весьма актуальной и перспективной с позиции сохранения и повышения плодородия региональных почв Калужской области.

          Целью наших исследований являлось изучение биологической и ферментативной активности дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях при-менения активного ила очистных сооружений канализаций г. Калуги в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.
          Для  достижения  поставленной цели работы решались следующие задачи:

-  определение сравнительной численности микроорганизмов дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении в нее рекомендованных доз ак-тивного ила и традиционных удобрений;
-    изучение активности ферментов дерново-подзолистой супесчаной  почвы при внесении в нее рекомендованных доз активного ила и традиционных удобрений.
         Условия и методика исследований. Научно-исследовательская работа проводилась на базе Опытного поля Калужского филиала РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева в 2005 году. Почва участка – дерново-подзолистая супесчаная на водно-ледниковых отложениях, подстилаемые на глубине 40 – 60 см мореной. Агро-химическая характеристика почвы включает содержание гумуса 1,7 – 2,0%, подвижного фосфора 400 – 600 мг/кг, обменного калия 60 – 80 мг/кг и рНсол 5,7 - 6,0. Для биологического и ферментативного анализа отбирались почвенные образцы с опыта со следующей схемой вариантов:

1.                         Контроль (без удобрений)

2.                         N₆₀ P₃₀ K₆₀

3.                         Навоз  20т/га

4.                         АИ  10 т/га

5.                         Обезвоженный АИ  10т/га

         Все удобрения внесены в почву весной 2004 года. Возделываемая культура – овес. Почвенные образцы были отобраны с пахотного слоя почвы делянок и подготовлены к микробиологическим анализам по общепринятой методике. Биологический и ферментативный анализы почвенных образцов проводились в лабо-ратории микробиологии НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева стандартизованными методами. Были определены:
1.    численность физиологических микроорганизмов – общее количество микроорганизмов на МПА и КАА; актиномицеты на КАА; грибы на сусле-агаре; клетчатковые на среде Виноградского; нитрификаторы на головном агаре; азотобактер на почвенных пластинках;
2.    ферментативная активность почвы – гидролитические ферменты (инвертаза, фосфатаза, уреаза) и окислительно-восстановительный фермент (катала-за).
       Для сравнения биологической и ферментативной активности дерново-подзолистой супесчаной почвы с эталонными черноземными почвами были отобраны образцы этих почв и проанализированы по тем же показателям.
      Основные результаты исследований представлены в таблицах 1,2.

         Анализ данных таблицы 2 позволяет судить о том, что активность ферментов дерново-подзолистой супесчаной почвы очень слабая, т.е. в этой почве гид-ролитические и окислительно-восстановительные реакции протекают вяло. Интенсивность ферментативной активности дерново-подзолистой почвы на контроль-ном варианте и на варианте с внесением  в 2004 году рекомендованных доз N60 P30 K60 была в 10 – 20 раз ниже активности ферментов черноземов. Внесение навоза усиливает активность ферментов дерново-подзолистой почвы в 1,5 – 4 раза. АИ и ОАИ усиливают активность ферментов опытных почв в 3 – 8 раза. Но при этом активность всех изученных ферментов все же ниже в 1,5 – 3 раза ферментативной активности черноземов. На основании проведенных исследований можно сде-лать заключение о том, что внесение в дерново-подзолистую супесчаную почву обычного и обезвоженного активного ила в дозе 10 т/га по сухому веществу при возделывании овса усиливает биологическую и ферментативную активность этой почвы, что расширяет эффективное и потенциальное плодородие.

 

 

Литература
1.    Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Луч, 1997. – 172с.
2.    Малышев А.В., Костин В.И. Влияние осадков сточных вод как удобрений на биологическую активность почвы. Оптимизация применения удобрений и обработки почвы в условиях лесостепи Поволжья. Ульяновск, 1995, - с. 21 – 26.
3.    Сюняев Х.Х., Жмыхова Е.Н., Чудинова С.Д. Методические аспекты утилизации осадков городских сточных вод с иловых площадок. Труды  Междуна-родного форума по проблемам науки, техники и образования. Том 3. /Под редакцией В.П. Савиных, В.В. Вишневского. – М.: Академия наук о Земле, 2004. – с. 63 – 65.
4.    Сюняев Х.Х., Жмыхова Е.Н., Чудинова С.Д. Разработка научно-практических основ утилизации осадков сточных вод с иловых площадок г. Калуги. Доклады ТСХА. Выпуск 277. М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА, 2005. – с. 678.
5.    Сюняев Х.Х., Слипец А.А., Тютюнькова М.В., Колонькова АА. Сравнительная оценка кормовой эффективности возделывания ячменя в условиях приме-нения осадков сточных вод. Естествознание и гуманизм. Сборник научных трудов. Том 2. №5 / Под ред. проф. Н.Н.Ильинских. – Томск: СибГМУ, 2005. – с. 41.
6.    Сюняев Х.Х., Слипец А.А., Колонькова А.А. Биоэнергетическая эффективность возделывания ячменя в условиях применения осадков сточных вод. Ес-тествознание и гуманизм. Сборник научных трудов. Том 3, № 1 / под ред. проф. Н.Н.Ильинских. – Томск: СибГМУ, 2006. – с.110.