Сложные компосты и их влияние на валовые запасы и баланс тяжелых металлов в черноземе обыкновенном

Сложные компосты и охрана почвенного плодородия

В 2005 г. нами начаты экспериментальные исследования по приготовлению сложных компостов с включением навоза КРС и свиней, фосфогипса и других отходов для получения комплексного удобрения, обогащенного макроэлементами, серой, кальцием и многими микроэлементами.

Результаты исследований показали перспективность получения эффективного удобрения, обогащенного органическим веществом, с одной стороны, и комплексным набором минеральных элементов, их смешанным коллоидным составом, с другой. Ряд элементов (Ca, S, P), микроэлементов (особенно Co, Mn, Ni, Zn и др.) и значительное содержание азота благоприятствуют улучшению водного и воздушного режимов почвы, переходу в труднодоступное состояние основных ТМ и неметаллов.

Практическое испытание орга-номинеральных компостов показало эффективность использования различных органических и минеральных отходов в качестве сырья для получения органоминерального удобрения, сдерживающего увеличение концентраций подвижных форм ТМ, снижающего их поступление в растения и заметно улучшающего физические свойства почвы.

Методика опытов

Отбор проб почвы для всех анализов проводился в соответствии с требованиями при общих загрязнениях, изложенными в ГОСТ 28168-89, в том числе на содержание в них тяжелых металлов (ЦИНАО, изд. 2-е, переработанное и дополненное, Москва, 1992).

Определение тяжелых металлов в почве проводилось с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра «ААС Квант-2А» в пламени пропан-воздух. Пробы отбирали в ноябре 2001, 2006 и 2011 гг. В период 2001 -2006 гг. применяли активно минеральные удобрения, а с ноября 2006 по ноябрь 2011 г. перешли на умеренное использование минеральных удобрений и на внедрение сложного компоста.

Результаты исследований и их обсуждение

Определение валовых запасов ТМ в 2011 г. в связи с переходом на технологию внесения сложного компоста показало незначительное увеличение в почве содержания меди и кадмия, кобальта и цинка, повысилось также содержание в верхнем слое марганца. Улучшение технологии выращивания сельскохозяйственных культур с внесением в верхний слой почвы сложного компоста способствует некоторому снижению накопления ТМ в зерново-пропашном севообороте (таблица 1).

Расчет баланса ТМ в верхнем слое почвы с внесением органоминерального компоста в 2011 г. по сравнению с 2006 г. показал некоторое снижение в накоплении кобальта, меди и свинца. Однако содержание никеля заметно возросло (таблица 2). С учетом различий отдельных видов минеральных и органических удобрений отмечено варьирование показателей поступления в почву тяжелых металлов, а также их вынос из почвы при выращивании различных культур.

Органоминеральный компост, в котором можно регулировать кислотность и уровень содержания органического вещества, получается при внесении 100 т перегноя и 5 т фосфогипса в почву в позднелетний и раннеосенний периоды. Он способен поддерживать влажность в верхнем слое почвы на 6-12% больше, чем на контроле, что определенным образом отражается на переводе растворимых форм ТМ в труднодоступные.

При весьма заметной трансформации верхнего слоя почвы под влиянием внесения орга-номинерального компоста возможна организация научно обоснованной системы борьбы с загрязнением почвы ТМ. Переход на подготовку органоминеральных компостов и их использование в севообороте по 4-5-летнему типу будет существенно влиять на стабильность процессов осаждения-растворения ТМ и поддержание концентрации их подвижных форм на относительно низком уровне.

Выводы.

1. Использование сложного компоста из расчета 60-65 т/га заметно влияет на концентрацию основных тяжелых металлов, таких как Со, Си, РЬ и Сё.

2. Применение минеральных удобрений (2001 -2006 гг.) способствовало заметному нарастанию валовых запасов таких металлов, как Си, РЬ и Сё в верхнем слое почвы.

3. Баланс тяжелых металлов в верхнем слое почвы показал значительную вариацию содержания многих элементов и в частности никеля, доля которого заметно выросла по сравнению с периодом внесения только минеральных удобрений.