8138

191

После внесения обезвреженных осадков или компоста на их основе в дозах до 80 т/га при активном использовании пашни подвижного фосфора в почве хватает до 4-х лет. Степень использования азота растениями сильно зависит от свойств и состава осадков коммунальных стоков и компостов на их основе, а также почвенных условий.

Систематическое применение органических удобрений приводит к постепенному возрастанию количества гумуса и некоторому повышению доли гуминовых кислот в нем. Интенсивность накопления и изменения состава гумуса зависит от количества вносимыx удобрений и состава их органической части.

Как показали исследования, в осадке сточных вод городов содержится значительное количество (6,3-18,6 % от общего содержания углерода) готовых гуминовых кислот. Поэтому вместе с осадками в почву вносятся готовые гуминовые кислоты. Наблюдается также увеличение всех основных групп гумусовых веществ. При этом соотношение между ними сохраняется и остается характерным для данного типа почв.

Внесение средних доз (40 т/га) органических удобрений позволяет поддерживать количество гумуса в почве, как правило, на исходном уровне, не давая ему снижаться, а внесение высоких доз (60-80 т/га и более) способствует увеличению содержания гумуса.

Характерным признаком высокого плодородия любой почвы является хорошо выраженная структура. Многие исследователи считают, что основополагающее значение в улучшении агрегатного состава почвы и в образовании агрономически ценной структуры принадлежит органическому веществу. Установлено, что при регулярном внесении осадков городских очистных сооружений или компостов на их основе происходят увеличение суммы ценных структурных фракций (от 0,25 до 7 мм) и уменьшение суммы менее ценных (более 7 мм и менее 0,25 мм) по сравнению с контролем.

Ценность структуры почвы и в водопрочности. В формировании водопрочных агрегатов главная роль принадлежит свежеобразованным

192

гуминовым веществам, которые обладают значительной устойчивостью к разложению, что является необходимым условием прочности образующейся структуры.

Осадки коммунальных сточных вод и компосты на их основе (в частности «ЭОС») при удобрении ими почвы обогащают ее гумусом и гуминовыми кислотами как главными факторами структурообразования и повышения водопрочности агрегатов.

Таким образом, внесение подобного удобрения существенно влияет на физико-химические показатели почв, повышает содержание гумуса в почве, обменных оснований, общих форм элементов питания и положительно сказывается на структурном состоянии почвы.

Компост «ЭОС» группы I – может быть использован под все виды сельскохозяйственных культур, кроме овощных, грибов, зеленных и земляники.

Компост «ЭОС» группы II может быть использован под зерновые, зернобобовые и технические культуры.

Компост «ЭОС» обеих групп используют в промышленном цветоводстве, зеленом строительстве, лесных и декоративных питомниках, для биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов ТБО. В тех же направлениях компост «ЭОС» допускается использовать при превышении допустимых для группы II значений показателей по тяжелым металлам.

Для добавления в грунт и почву под рассаду овощных, цветочных, декоративных культур в качестве органического удобрения компост «ЭОС» смешивается с почвой и/или песком из расчета 1:1 при влажности компоста 50-60% и 1:0,6-0,8 при меньшей влажности компоста. Смесь увлажняется, и в подготовленный грунт высеиваются семена.

194

В начале сентября был получен готовый компост. Компост рыхлый, рассыпчатый, с запахом земли. Влажность компоста (среднее по трем образцам) – 47,2 %.

Был проведен химический анализ полученного компоста (компост-2) на содержание калия, фосфора и по некоторым другим показателям (таблица 39), а также на содержание тяжелых металлов (таблица 40).

разнообразным составом. Основные элементы – углерод, водород, азот,

195

фосфор, сера и другие. Общим показателем содержания органического вещества в компосте могут считаться потери при прокаливании, так как они составляют основную часть таких потерь. Количество органического вещества в полученном компосте составляет около 65 %. Общего углерода в компосте 12,2 %. По содержанию валовых форм фосфора и калия полученный компост относится к ценному органическому удобрению.

Результаты проведенных в ЦГСЭН паразитологических и бактериологических анализов показали полное отсутствие гельминтов и их жизнеспособных яиц, а также патогенной микрофлоры. Содержание тяжелых металлов в исходных осадках и полученном компосте заметно отличается (таблица 40) в сторону уменьшения количества металлов в компосте. Тем не менее, содержание хрома в компосте превышает требования ГОСТ Р 17.4.3.07-2001 [40]. Полученный компост может быть использован при проведении рекультивации полигонов ТБО, карьеров и других нарушенных земель в лесохозяйственных и рекреационных целях, при озеленении и благоустройстве городских территорий, придорожных полос и т.п.

5.4.3. Оценка компостов методами биотестирования

Компосты были приготовлены на основе обезвреженных и обеззараженных химическими реагентами осадков впервые, поэтому необходимо испытание эффективности и характера воздействия такого компоста на растения. В рамках исследований изучена токсичность и воздействие компоста на растения, проведена оценка токсичности водной вытяжки компоста на дафниях.

Оценку токсичности водной вытяжки компоста проводили методом тестирования на дафниях - признанным методом оценки интегральной токсичности в водных средах. Дафнии оптимальны в качестве объекта для токсикологических испытаний, поскольку являются организмами с коротким циклом развития, что позволяет в течение короткого времени получить

196

данные по суммарной токсичности загрязняющих веществ. В опытах использовалась лабораторная культура D. magna, полученная в НИЦ токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов, г. Серпухов.

Тестировали водные вытяжки (350 г воздушно-сухого субстрата на 1 л дистиллированной воды) необработанных и обработанных реагентами осадков и компоста-2. В качестве контроля использовалась дистиллированная вода. В каждом варианте в сосуды с вытяжками объемом 100 мл помещали по десять особей дафний. Эксперимент проводился в двух повторностях.

Тестирование осуществлялось в условиях краткосрочного опыта, без подкормки дафний. Опыт проводился в течение 96 часов с подсчетом дафний через каждый час, и прекращался, если в любой учитываемый период времени гибло 50 и более процентов дафний.

Оценка воздействия компоста на растения была проведена путем проращивания семян быстрорастущих (салатная горчица и кресс-салат) высших растений. Данный способ позволяет оценить действие содержащихся ингредиентов на рост и развитие высших растений, и является качественным показателем фитотоксичности тестируемых сред. Ниже приводится описание условий тестовых экспериментов.

Опыт с салатной горчицей, состоял из пяти вариантов: 1 - контроль - дистиллированная вода; 2 - суспензия исходного ОГСВ; 3 - суспензия компоста-1; 4 - суспензия компоста-2;

5 - раствор органоминерального удобрения ОМУ-Р (ТУ 113-08-660-94), который используется для выращивания рассады и имеет следующий состав: органическое вещество 40 %, азот 7 %, фосфор 7 %, калий 8 %, магний 1.5 %, а также микроэлементы медь, цинк, марганец, молибден, бор.

Суспензии компостов и ОГСВ были приготовлены из расчета одна весовая часть субстрата к пяти частям дистиллированной воды (1:5), а

197

раствор ОМУ-Р – из расчета 0,05 г на 25 мл воды. По 25 мл каждой из подготовленных суспензий, раствора удобрения и дистиллированной воды приливали в две чашки Петри диаметром 10 см, что составило слой 3 мм, и накрывали фильтровальной бумагой в два слоя. Затем по увлажненной бумаге равномерно распределили семена салатной горчицы (n=40), и чашки закрывали крышками. В каждом варианте семена инкубировались в одной чашке при +19 оС, во второй при +16 оС.

Вопыте с кресс-салатом использовались те же водные вытяжки, что и

вэксперименте с дафниями. Опыт состоял из четырех вариантов: 1 – дистиллированная вода (контроль); 2, 3, 4 – водные вытяжки необработанных осадков, обработанных осадков и компоста-2, соответственно.

По используемой методике разница между контролем и опытными вариантами в 10 % не считалась достоверной.

Оценка свойств компостов путем тестирования на дафниях.

Оптимальной средой для обитания дафний оказалась вытяжка из компоста, где за время наблюдений все дафнии оставались живыми. В дальнейшем они продолжали жить и приносили потомство. Самой неблагоприятной средой оказалась водная вытяжка необработанного осадка, где все дафнии погибли.

Оценка свойств компостов путем тестирования на салатной горчице.

Первый подсчет количества проростков был проведен через трое суток от начала опыта, а через шесть суток проводили замеры проростков длиной 3 мм и более. Результаты приведены на рисунке 37 и в таблице 41.

Инкубирование при +19оС. Количество проросших семян в вариантах контроля, компостов 1 и 2, ОМУ-Р различается незначительно - в пределах 10% (рисунок 37), что свидетельствует об отсутствии ингибирующего действия данных субстратов. В варианте с ОГСВ количество проростков заметно меньше, чем в контроле и остальных вариантах, что соответствует средней степени фитотоксичности необработанных осадков.

198

%

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Рисунок 37 – Результаты подсчета количества проростков салатной горчицы через трое суток: 1 – контроль; 2 – ОГСВ; 3 – компост-1; 4 – компост-2; 5 – органоминеральное удобрение ОМУ-Р. А – при температуре +19оС; В – при температуре +16оС.

Средняя длина проростков в вариантах ОГСВ, компостов 1 и 2 была больше, чем в контроле, а самая большая длина проростков оказалась в варианте с компостом-2 (таблица 41). В варианте с ОМУ-Р она равна с контролем.

Инкубирование при +16оС. Количество проросших семян в вариантах контроля, компоста-2, ОМУ-Р одинаково – 70-80 % (рисунок 9). Это больше, чем в вариантах ОГСВ и компоста-1 в два и шесть раз.

Средняя длина проростков в контроле и в варианте ОГСВ близкая, в то время, как в вариантах компоста-2 и ОМУ-Р – значительно больше. Самое маленькое значение длины проростков оказалось в варианте компоста-1.

Сравнение значений длины проростков по двум опытам свидетельствует о том, что они во всех вариантах больше в опыте при +19оС, чем при +16оС (таблица 41).

199

*- ошибка выборочной средней

Обращает внимание наименьшее количество проростков и значение их длины в варианте с компостом-1. Температура +16оС – довольно низкая, ниже оптимума для большинства микроорганизмов, что косвенно подтверждается малым количеством паутинки плесени по сравнению с чашкой при температуре +19оС. Поэтому в данном случае стоит говорить не о фитотоксичности компоста-1, а о большой зависимости от температурного режима. При повышении температуры следует ожидать усиления микробиологической деятельности и трансформации органического и минерального вещества, что положительно сказывается на действии компоста-1 (результаты по чашке при +19оС).

Так как в контроле разница между чашками была по единственному лимитирующему фактору – температуре (19оС и 16оС), то уменьшение длины проростков на 18,4 % можно принять за нормальную реакцию растений на изменение температуры. В варианте с удобрением ОМУ-Р никаких изменений не происходит (4,4%), и в пределах нормы уменьшилась длина проростков в варианте с компостом-1 (15,9 %). Это свидетельствует об отсутствии ингибирующего действия на рост растений в данных вариантах,

200

что и способствует устойчивости растений к изменению температуры. Это может быть следствием стимулирующего действия микроэлементов, а также, в случае компоста-2 с влиянием продуктов микробиологической деятельности. По сравнению с ними, в вариантах ОГСВ и компоста-1 длина проростков значительно снижается при изменении температуры (на 38,3 % и 70,8 %).

При тестировании на проростках кресс-салата, через трое суток эффективность прорастания семян во всех вариантах составила от 90 % до 97,5 %.

Таким образом, компост-2, приготовленный с использованием комплекса микроорганизмов «Байкал-ЭМ1» не оказывает фитотоксического эффекта, но оказывает действие, стимулирующее рост растений, в отличие от варианта с ОГСВ, где количество проростков было на 40% меньше.