Динамика кислотности почвы в процессе трансформации компоста из ТБО

Установлено, что компост из ТБО обладает более продолжительным нейтрализующим действием на почвенную кислотность, чем известняковая мука. Динамику изменения рН_КС1 почвы наблюдали в течение трех вегетационных периодов. В течение первых 3-х месяцев взаимодействия известняковой муки с почвой (вариант 3) активность Н+ резко уменьшалась, но уже через год после внесения мелиоранта наметилась устойчивая тенденция к подкислению почвы (рис. 4.1).

Увеличение активности в почве (вариант 3) в период от 94 до 1120 суток хорошо описывается экспоненциальной зависимостью (г = 0.96):

Н+ = Н)(1 - е^-1/т),

где Н+ - активность ионов водорода на момент времени 1, м-экв/л; Н₀ - конечная активность ионов водорода (1120-е сутки); т - среднее время пребывания ионов водорода в почвенном растворе, сутки. Период увеличения активности ионов водорода вдвое Т = 0,693 т (сутки).

Расчеты показали, что при внесении известняковой муки в дозе по 1 Нг в условиях полевого опыта на почве легкого механического состава за 3 года наблюдения период увеличения активности ионов водорода вдвое составил 230 суток.

В вариантах с компостом (4 и 5) за весь период наблюдения не выявлена тенденция к подкислению почвы (рис. 4.1). Активность ионов Н⁺ уменьшалась в течение 940 суток после внесения компоста, что также хорошо описывается экспоненциальной зависимостью:

Н+ = Н0 + Н_ге^-1/т ,

где Н+ - активность ионов водорода на момент времени 1, м-экв/л; Н₀ - активность ионов водорода не зависящая от времени; Н₁ - начальная активность ионов водорода, м-экв/л; т - среднее время пребывания ионов водорода в почвенном растворе, сутки.

Периоды уменьшения активности Н+ вдвое (Т) в вариантах 4 и 5 составили 54±28 суток. Повторное внесение компоста (вариант 4) оказало влияние на значение Н₀: для вариантов 4 и 5 оно составило 0,0032 и 0,0068 м-экв/л соответственно.

Известно (Небольсин, Небольсина, 1997), что темпы подкисления известкованных почв зависят от видов известковых удобрений. Скорость этого процесса должна определяться скоростью перехода оснований из мелиоранта в почвенный раствор, а также отчуждением их с урожаем и водами. Однако наши исследования показали, что корреляционная зависимость между концентрацией Н₊ и концентрацией обменного Са в почве отсутствовала.

По изменению концентрации обменного Са²+ период взаимодействия мелиоранта с почвой можно разделить на два этапа: 1-й этап характеризуется интенсивным переходом Са²⁺ мелиоранта в почвенный раствор и, как следствие, происходит увеличение концентрации обменного кальция в почве. При этом скорость накопления Са в обменной форме должна зависеть от растворимости мелиоранта и влажности почвы. На втором этапе скорость выноса элемента из почвы превосходит скорость перехода Са в обменную форму, и наблюдается снижение концентрации обменного кальция. Опыт показал, что на почве легкого механического состава при внесении как известняковой муки, так и компоста из ТБО продолжительность 1-го этапа не превышает 1 года (рис.4.2).

Изменение концентрации обменного Са²⁺ во времени хорошо аппроксимируется функцией вида:

где С₂(г) - концентрация обменного кальция в почве (м-экв/100 г) на момент времени 1;, формирующаяся в результате взаимодействия почвы и мелиоранта, С01 - концентрации обменных ионов Са в почве в начальный момент времени после внесения мелиоранта; С₀₂ - концентрация элемента на момент 1 = 0; к₁ и к₂ - константы скоростей (сут.^-1) накопления и выведения ионов, находящихся в подвижной форме. Величины С₂(г) определяются в эксперименте, а С₀₁, С₀₂, к₁ и к₂ вычисляются по экспериментальным значениям С₂(г). Периоды увеличения (Т₁) и уменьшения (Т₂) концентрации обменного кальция вдвое характеризует отношение: Т = 0,693/к1. Параметры модели представлены в таблице 4.6.

Примечание: (варианты опыта: 3 - КРК + известняковая мука; 4 - КРК+компост из ТБО (2-кратное внесение); 5 - КРК + компост из ТБО (1-кратное внесение)

Компост из ТБО следует рассматривать как перспективное нетрадиционное органическое удобрение, использование которого в агросфере позволит не только возвращать в биологический круговорот органические и минеральные вещества, но и поможет частично решить проблему повышения плодородия кислых почв.