ИЗУЧЕНИЕ  ЭФФЕКТИВНОСТИ  САПРОПЕЛЯ  ОЗЕРА  СЕКАЧИ  КАК  УДОБРЕНИЯ

Имгрунт  Елена  Викторовна

студент  4  курса  АлтГПА,  РФ,  г.  Барнаул

E-mail:  zvezdo4ka17_92@mail.ru

Колпакова  Валентина  Петровна

научный  консультант,  канд.  с.-х.  наук,  доцент  кафедры  экологии  и  природопользования  АГАУ,  РФ,  г.  Барнаул

Состояние  плодородия  почвы  —  одна  из  серьезнейших  проблем  в  земледелии  на  сегодняшний  день.  О  том,  что  российские  поля  остро  нуждаются  в  удобрениях,  говорят  и  ученые,  и  земледельцы.  Из-за  кризисного  состояния  почвенных  ресурсов  сложилась  потребность  и  необходимость  восстановления  их  агроэкологических  функций.  На  Алтае  есть  свои  источники  органоминерального  удобрения  —  это  органические  илы,  иначе  говоря,  донные  отложения  водоемов,  называемые  сапропелем.  Выявленные  запасы  сапропеля  только  в  Алтайском  крае  составляют  более  170  млн.  тонн,  причем  наблюдается  их  ежегодный  прирост.  За  счет  проведения  крупномасштабных  гидромеханизированных  работ  по  дноуглублению  озер  можно  увеличивать  емкость  озер,  что  позволит  вести  накопление  водных  ресурсов,  а  одновременный  прямой  намыв  сапропеля  (в  определенных  дозах)  на  примыкающие  к  озерам  малопродуктивные  земли  позволит  превратить  их  в  поля  высокого  плодородия.

В  данной  статье  автор  рассматривает  возможность  применения  в  качестве  удобрения  сапропель  озера  Секачи. 

Как  удобрение  сапропель  известен  давно:  его  применяли  для  улучшения  земель  еще  в  прошлом  веке.  Сапропель  как  высококачественное  органоминеральное  удобрение,  применяется  для  всех  типов  почв  и  всех  видов  растений  для  увеличения  содержания  в  почве  гумуса,  азота  и  микроэлементов.  В  результате  внесения  сапропелевого  удобрения  в  почву,  улучшается  ее  механическая  структура,  влажность  и  аэрация.

Преимущества  сапропеля  перед  другими  органическими  удобрениями  состоит  в  том,  что  оптимальное  биологическое  соотношение  питательных  веществ  исключает  «перекорм»  или  «недокорм»  растений,  поэтому  передозировки  сапропеля  не  страшны.  Важно  также,  что  в  отличие  от  компостов  животного  происхождения,  сапропель  не  содержит  семян  сорных  растений,  не  заражен  болезнетворными  бактериями  и  микрофлорой,  имеет  в  своем  составе  антибиотики,  противодействующие  развитию  болезнетворных  микроорганизмов,  а  также  является  сорбентом  радиоактивных  элементов.

Удобрения  на  основе  сапропеля  не  только  насыщают  почву  органикой  и  микроэлементами,  но  и  в  отличие  от  химических  удобрений,  он  экологически  чист,  он  меняет  структуру  почвы,  значительно  улучшая  её  качественные  показатели.  Удобрения  на  основе  сапропеля  не  только  насыщают  почву  органикой  и  микроэлементами,  но  и  в  отличие  от  химических  удобрений,  он  экологически  чист,  он  меняет  структуру  почвы,  значительно  улучшая  её  качественные  показатели.

Агрохимический  анализ  почвы  проводился  с  целью  изучения  почвенного  плодородия  и  оценки  эффективности  применения  удобрения.  Заготовка  почвы  и  пробоотбор  для  анализа  проводились  на  поле  ООО  «Славгородское»  в  осенний  период  по  стандартной  методике  ГОСТа  [9,  с.  158].  Физические  свойства  почвы:  плотность,  гранулометрический  состав,  влажность  определяли  в  соответствии  со  стандартной  методикой  [9,  с.  110].

Химический  анализ  почвы  проводился  на  базе  Славгородской  районной  агрохимической  лаборатории.  Обменную  кислотность  почвы  определяли  по  методу  Н.И.  Алямовского,  качественное  содержание  нитрат-ионов  с  помощью  иономера  универсального  ЭВ-74  по  ГОСТу,  подвижные  форм  фосфора  по  методу  Чирикова  в  модификации  ЦИНАО,  содержание  гумуса  [9,  с.  223].  Пробоотбор  сапропеля  проводили  по  той  же  методике,  что  и  отбор  почвы.  Исследование  влажности,  зольности,  запаха  и  характера  грязевых  отложений  —  по  стандартной  методике  [10,  с.  216].  Химический  анализ  сапропеля  проводился  Ключевской  межрайонной  агрохимической  лабораторией,  анализ  на  радиоактивное  загрязнение  —  химической  лабораторией  Госэпиднадзора  по  г.  Славгороду.

Вегетационные  опыты  с  почвенной  культурой  проводились  по  стандартной  методике  [6,  с.  143].  Вегетационный  опыт  с  удобрениями  –  опыт,  проводимый  в  искусственных  условиях,  в  сосудах,  размещенных  в  специальных  помещениях  с  целью  изучения  плодородия  почвы,  питания  растений,  усвояемости  питательных  веществ  удобрений.

Составили  схему  вегетационного  опыта  с  почвенной  культурой  в  3-х  вариантах  и  6  повторностях.  Варианты  опыта:  1)  почва  пашни  (контроль);  2)  почва  и  сапропель  (однократная  доза  —  40  г/кг);  3)  почва  и  сапропель  (двойная  доза  —  80  г/кг).  Рекомендуемая  в  литературе  норма  сапропеля  под  зерновые  и  пропашные  культуры  составляет  30—60  т  на  га  [7,  с.  10].  Исходя  из  того,  что  диаметр  сосуда  равен  20  см,  вычислили  площадь  поверхности  в  10  сосуде  —  314  см2,  это  в  300  000  раз  меньше  1  га.  Значит,  норму  30  т/га  надо  так  же  уменьшить  во  столько  же  раз,  что  составило  100  г.  В  пересчете  на  высоту  сосуда  (25  см)  получили  150  г  сапропеля  на  сосуд  или  40  г  на  1  кг  почвы.  Соответственно  двойная  доза  сапропеля  составила  300  г  на  сосуд  или  80  г  на  1  кг  почвы.  В  соответствии  с  методикой  произвели  набивку  сосудов  почвой,  добавляя  сапропель.

Для  изучения  эффективности  сапропеля  вегетационным  методом  было  выбрано  сельскохозяйственное  растение  —  кукуруза,  так  как  она  является  ведущей  кормовой  силосной  культурой  Славгородского  района  и  ежегодно  занимает  площади  более  1000  га  [1,  с.  85].  Удобрения  —  это  мощный  фактор  повышения  урожая  кукурузы.  Изучение  потребности  кукурузы  в  элементах  питания  показало,  что  в  первом  минимуме  для  кукурузы  находится  азот.  С  ростом  доз  азотных  удобрений  не  только  повышается  урожай,  но  и  повышается  его  качество  (содержание  сырого  протеина)  [11,  с.  51].

Для  посева  были  использованы  семена  кукурузы  сорта  РОСС  197  МВ.  Данный  сорт  включен  в  Государственный  реестр  в  1995  году  по  большинству  регионов  России  для  возделывания  на  силос  и  зерно.  Гибрид  раннеспелого  типа,  период  от  всходов  до  созревания  зерна  98—99  дней.  Растения  высотой  260—280  см,  початок  расположен  на  высоте  85—90  см.  Гибрид  устойчив  к  полеганию,  пузырчатой  головне,  поражению  стеблевыми  грибками,  холодостойкий.  Семена  кукурузы  проверяли  на  всхожесть  по  стандартной  методике  [2,  с.  74].  Статистическую  обработку  результатов  вегетационных  опытов  проводили  по  методу  Б.А.  Доспехова.

В  результате  проведенного  исследования  озера  Секачи  в  2012—2013  гг.  и  по  данным  Госэпиднадзора  было  выяснено,  что  органолептические  показатели  воды  озера  в  пределах  нормы.  По  химическим  показателям:  щелочности,  жесткости,  хлоридам,  сульфатам,  ХПК  и  сухому  остатку  вода  не  соответствует  нормам  для  открытых  водоемов.  Непосредственных  источников  загрязнения  воды:  промышленных,  канализационных  стоков,  стоков  животноводческих  ферм  не  обнаружено.  В  илистых  отложениях  встречаются  в  больших  количествах  личинки  хирономуса  («мотыля»),  личинки  трубочника  отсутствуют.  Значит,  вода  в  озере  умеренно  загрязнена  органическими  остатками  разложивших  организмов  и  в  озере  наблюдается  средняя  степень  эвтрофикации.

Проанализировав  данные  Славгородской  районной  агрохимической  лаборатории,  мы  выяснили,  что  почвы  нашего  района  относятся  к  легким  суглинистым  каштановым  почвам.  Каштановые  почвы  богаты  калием,  но  характеризуются  низкой  обеспеченностью  подвижными  формами  азота  и  фосфора.  Результаты,  проведенного  нами  агрохимического  исследования  почвы  представлены  в  таблице  1.

Таблица  1.

Результаты  определения  агрохимических  показателей  почвы

Результаты  показали,  что  почвенный  раствор  имеет  нейтральную  реакцию.  Плотность  взятых  образцов  почвы  превышает  оптимальное  значение  равное  1,2—1,35  г/см3,  что  обусловлено  низким  содержанием  органического  вещества  в  пахотном  слое.  Это  подтверждается  низкой  обеспеченностью  почвы  гумусом  —  2,4  %.

Содержание  нитрат-ионов  в  почве  среднее,  а  подвижного  фосфора  —  низкое.  Недостаточное  содержание  их  объясняется  тем,  что  растения  выносят  из  почвы  питательные  элементы,  а  удобрения  для  восстановления  плодородия  не  используются.  По  данным  главного  агронома  удобрения  на  это  поле  не  вносили  в  течение  последних  десяти  лет.

  После  внесения  сапропеля  произвели  повторное  определение  кислотности,  влажности  и  плотности  почвы.  В  результате  значение  рН  не  изменилось,  влажность  повысилась  на  31  %,  плотность  —  понизилась.  В  сосудах  с  однократной  дозой  сапропеля  (40  г/кг)  —  на  4,6  %  и  составила  —  1,44  г/см3,  в  сосудах  с  двойной  дозой  (80  г/кг)  на  —  12,5  %  и  равна  1,32  г/см3,  что  соответствует  оптимальному  значению.

Физико-химические  свойства  сапропеля:

Исследуемые  образцы  сапропеля  имеют  вид  однородной  желеобразной  массы  мягкой  консистенции  влажностью  около  87  %,  черного  цвета  с  включениями  песка  и  остатков  растительности.  Определили  содержание  золы  —  32  %,  содержание  органического  вещества  —  70  %.  Кислотность  сапропеля  рН  составила  6,8.  Запах  грязи  болотный  с  примесью  сероводородного,  интенсивность  запаха  очень  сильная  —  5  баллов.  Это  свидетельство  того,  что  в  озере  активно  происходят  процессы  гниения  и  разложения  органических  остатков.  Результаты  исследований  химического  состава  сапропеля  приведены  в  таблице  2.

Таблица  2.

Химический  состав  сапропеля  озера  Секачи

На  основании  приведенных  данных  установлено,  что  сапропель  озера  Секачи  имеет  нейтральную  реакцию,  что  благоприятно  для  почв,  так  как  не  изменяет  уровень  их  кислотности.  Высокая  влажность,  объясняется  содержанием  большого  количества  органического  вещества,  ведь  органическое  вещество  способно  связывать  больше  воды,  чем  минерализованное.  В  данном  сапропеле  выявлены  макро-  и  микроэлементы,  необходимые  для  малоплодородных  почв  исследуемых  пахотных  земель  сухой  степи.  По  классификации  А.Я.  Рубинштейна  изучаемый  сапропель  можно  отнести  к  группе  среднезольных  органоминеральных  сапропелей,  которые  используются  в  качестве  удобрений.

Результаты  фенологических  наблюдений,  проведенных  в  период  вегетации  кукурузы,  отражены  в  таблице  3.

Таблица  3.

Наблюдения  за  ростом  и  развитием  кукурузы

Как  видно  из  данной  таблицы  темпы  роста  и  развития  в  сосудах  с  сапропелем  —  варианты  2  и  3  опережали  контроль  —  вариант  1  на  всех  стадиях  развития:  начало  всходов  на  16—22  %,  полные  всходы  на  20—22  %,  появление  3-го  листа  на  17—34  %,  появление  5-го  листа  на  17—33  %,  кущение  на  34  %,  выход  в  трубку  на  17—33  %  и  т.  д.  Исходя  из  этого,  можно  говорить  о  том,  что  сапропель  ускоряет  процессы  роста  и  развития  кукурузы.

Полученные  после  взвешивания  данные  по  зеленой  и  сухой  массе  кукурузы  статистически  обработали.  Урожай  зеленой  массы  превышает  контроль:  в  сосудах  с  однократной  дозой  на  18  %,  с  двойной  дозой  на  47  %.  По  сухой  массе  превышение  над  контролем  составило  соответственно  29  %  и  63  %.  Сапропель  в  обоих  случаях  обеспечивает  статистически  значимый  на  5  %-ном  уровне  эффект  по  сравнению  с  контролем.  Внесение  в  почву  сапропеля  существенно  повышает  урожай  зеленой  массы  и  сухой  массы  кукурузы.

Исходя  из  полученных  данных,  делаем  следующие  выводы:

1. Озеро  Секачи  является  значимым  водным  объектом,  оказывающим  влияние  на  климат  и  природу  в  условиях  сухой  степи.  Озеро  нуждается  в  очистке  и  охране.

2. Исследуемый  сапропель  относится  к  среднезольным  органо-минеральным  сапропелям.  Он  содержит  70  %  органического  и  32  %  зольного  вещества,  макроэлементы:  азот  —  2,2  %,  фосфор  —  0,15  %,  ряд  микроэлементов,  свободен  от  радиоактивного  загрязнения,  что  позволяет  использовать  данный  сапропель  в  качестве  экологически  чистого  удобрения. 

3. Согласно  нашим  исследованиям,  внесение  сапропеля  в  почву  не  только  насыщает  её  органикой  и  микроэлементами,  но  улучшает  её  структуру  и  свойства:  плотность  почвы  понизилась  на  12,5  %,  влажность  повысилась  на  31  %.

4. Интенсивность  роста  кукурузы  на  стадиях  всходов,  кущения,  вымётывания  метелок  превысила  контроль  в  среднем  на  30  %.  Урожай  зеленой  массы  по  отношению  к  контролю  выше  на  29  %,  сухой  массы  —  на  63  %.

Список  литературы:

1.     Антонов  В.Г.  Технология  возделывания  кукурузы  в  Алтайском  крае:  методические  рекомендации  /  В.Г.  Антонов,  П.Г.  Алиновский,  И.И.  Деркач,  Ю.И.  Заруднев,  В.Ф.  Стрельцов,  В.А.  Олифер,  В.П.  Олешко,  А.И.  Кайгородов,  Л.А.  Агеенко,  И.И.  Селин.  Барнаул:  Полиграфист,1994.  —  322  с.

2.     Ашихмина  Т.Я.  Школьный  экологический  мониторинг:  Учебно-методическое  пособие  /  Т.Я.  Ашихмина.  М.:  АГАР,  2000.  —  с.  285.

3.     Бычек  Н.  Применение  сапропеля.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http//www.sapropek/narod.  ru  /p11/htm,  свободный  (сентябрь  2012).

4.     Васильев  В.А.  Справочник  органическим  удобрениям  /  В.А.  Васильев,  Н.В.  Филатова.  2-е  изд.  перераб.  и  доп.  М.:  Росагропромиздат,  1998.  —  170  с.

5.     Доспехов  Б.А.  Методика  полевого  опыта  (с  основами  статистической  обработки  результатов  исследований).  3-е  изд.  перераб.  и  доп.  М.,  1985.  —  с.  201.

6.     Ефимов  В.Н.  Пособие  к  учебной  практике  по  агрохимии  /  В.Н.  Ефимов,  В.Г.  Калиниченко,  М.Л.  Горлова.  Л.:  Колос.  Ленингр.  отд-ние,  1990.  —  343  с.

7.     Как  применять  сапропель.  —  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http//www.fasenda.box.ru.  ru  /htm,  свободный  (сентябрь  2012).

8.     Материалы  к  ежегодному  изданию  доклада  «О  состоянии  и  об  охране  окружающей  среды  в  Алтайском  крае  в  2008  году».  Барнаул,  2009.  —  150  с.

9.     Методика  ГОСТ  по  химическому  анализу  почв  для  агрохимических  лабораторий.

10.   Панова  З.Н.  Опыты  по  полеводству  /  З.Н.  Панова,  В.И.  Панов.  М.:  Росагропромиздат,  1998.  —  56  с.

11.   Петухов  М.П.  Агрохимия  и  система  удобрения  /  М.П.  Петухов,  Е.А.  Панова,  Н.Х.  Дудина.  2-е  изд.,  перераб.  и  доп.  М.:  Агропромиздат,  1991.  —  399  c.