Анотація до роботи:

Кириленко В.М. Трансформація еколого-меліоративного стану чорноземів південних зрошуваних при використанні осадів стічних вод м. Одеси. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації. – Херсонський державний аграрний університет, Херсон, 2003.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми поліпшення еколого-меліоративного стану чорноземів південних зрошуваних за рахунок утилізації осаду стічних вод (ОСВ) м. Одеси 6-8-річного строку зберігання та компосту з осаду 2-3-річного з соломою нормою 10 т/га, як добрива під сільськогосподарські культури. Вивчено вплив ОСВ і компосту на біологічні, фізичні та фізико-хімічні властивості чорноземів південних слабкогумусованих важкосуглинистих.

Розроблена технологія утилізації осаду стічних вод як у чистому вигляді, так і у вигляді компосту для удобрення і меліорації ґрунтів. Виявлено позитивну дію норми 10 т/га осаду стічних вод і компосту на вміст гумусу в ґрунті, біологічну активність, фізичні і хімічні показники, а також на продуктивність озимого ріпаку і кукурудзи (в умовах зрошення і без зрошення) та якість отриманої продукції. Негативного впливу осаду стічних вод і компосту на вміст важких металів та патогенної мікрофлори не зафіксовано. Розрахунки і аналіз економічних показників дають змогу стверджувати низьку собівартість та високу ефективність застосування осаду і компосту в якості меліоранта і добрива.

1. Сучасний еколого-меліоративний стан чорноземів південних зрошуваних характеризується погіршенням фізичних властивостей у зв’язку з активними процесами осолонцювання і дегуміфікації . На даний час для зони півдня України не розроблені ефективні прийоми меліорації та поліпшення гумусового стану ґрунтів. Застосування осадів міських стічних вод як нетрадиційного добрива і меліоранта дозволить поліпшити стан ґрунтів та запобігти локальному забрудненню приморської зони.

2. Зрошення чорноземів південних слабкогумусованих гідрокарбонатно-сульфатно-натрієвими водами з лужною реакцією (рН 7,8-8,4) та мінералізацією 600-800 мг/дм³ призводить до погіршення структурного стану ґрунтів, ущільнення, збільшення вмісту вбирного натрію, зменшення вмісту гумусу (на 0,4% порівняно з незрошуваними ґрунтами) і звуження відношення Сгк:Сфк.

3. Осад стічних вод м. Одеси 6-8 річного строку зберігання і компост з осаду 2-3-річного і соломи характеризуються високим вмістом органічної речовини: 14,5 і 16,6% відповідно. Вміст основних поживних елементів високий; так, в осаді 6-8-річному міститься: загального азоту – 1,6%, рухомого фосфору – 2,08% і обмінного калію – 0,54%. У компості ці показники відповідно: 1,4, 1,4 і 0,52%. В осаді і компості відношення катіонів кальцію до натрію >4, що дає змогу використовувати їх у якості меліорантів зрошуваних ґрунтів.

4. Застосування осаду стічних вод призвело до збільшення в зрошуваних ґрунтах вмісту гумусу (в орному шарі на 5,4 т/га) і розширення відношення Сгк:Сфк. На 7,6-7,8% підвищується біологічна активність зрошуваних чорноземів.

5. Зміна фізичних властивостей чорноземів південних зрошуваних під дією осаду стічних вод відбулася за рахунок поліпшення структурно-агрегатного складу, щільності складення і пористості орного шару ґрунту:

коефіцієнт структурності у шарі 0-20 см порівняно з контролем збільшився у 1,5-2 рази, а вміст водотривких агрегатів – на 18,9%;

виявлена тенденція до зниження щільності ґрунту в шарах 0-10 і 10-20 см, що наблизило загальну пористість до задовільної.

6. Зміна хімічних і фізико-хімічних властивостей чорноземів південних зрошуваних під впливом осаду стічних вод полягала:

у збільшенні в ґрунтах вмісту солей кальцію і зменшенні солей натрію у шарах глибше 20 см, за загального вмісту солей 0,13% від маси сухого ґрунту;

у підвищенні суми вбирних основ у шарах 0-20 і 20-40 см відповідно на 4,7 і 4,9 мг-екв в 100 г ґрунту. У складі вбирних основ збільшився вміст обмінного кальцію в шарі 0-20 см на 4,8 і в шарі 20-40 см – на 5,1 мг-екв в 100 г ґрунту;

у несуттєвому підвищенні реакції ґрунтового розчину.

7. Внесення осаду стічних вод на зрошенні поліпшує поживний режим ґрунту в шарі 0-20 см: вміст легкогідролізованого азоту підвищився на 2,6 мг/100 г ґрунту, а вміст рухомого фосфору – в 1,4 рази.

8. Застосування осаду стічних вод на зрошуваних ґрунтах сприяло збільшенню запасів вологи у метровому шарі ґрунту в період посіву в середньому за три роки на 16,2 мм.

9. Внесення компосту на основі осадів стічних вод позитивно впливає на властивості чорноземів південних, але меншою мірою, ніж внесення осаду стічних вод. У той же час компост забезпечує більшу біологічну активність зрошуваних чорноземів.

10. У результаті довгострокового зберігання у буртах (6-8 років), в осаді стічних вод проходить процес самоочищення, що призводить до загибелі збудників захворювань. Це дає можливість застосовувати його без спеціального знезараження.

У процесі компостування з соломою протягом 6 місяців за рахунок підтримання температури субстрату в межах 50-60С в осаді стічних вод 2-3-річного строку зберігання відбувається процес знезараження і за вмістом збудників захворювань він відповідає санітарно-гігієнічним вимогам.

11. Застосування осаду міських стічних вод як самостійно, так і у вигляді компосту не призводить до забруднення важкими металами ґрунтів і рослинної продукції. Визначення валового вмісту важких металів у чорноземах південних дає можливість стверджувати про відсутність небезпеки перевищення гранично-допустимих концентрацій цих елементів при застосуванні осаду стічних вод і компосту нормою 10 т/га сухої речовини.

12. Внесення осаду стічних вод і компосту сприяло кращому росту і розвитку рослин, збільшенню їх фотосинтетичної активності, що призвело до підвищення врожаю сільськогосподарських культур і покращення якості отриманої продукції як при зрошенні, так і у незрошуваних умовах.

Застосування осаду стічних вод підвищило врожайність насіння озимого ріпаку у незрошуваних умовах – на 8,4 ц/га, а в умовах зрошення – на 13,6 ц/га. Врожайність зеленої маси кукурудзи у незрошуваних умовах збільшилася на 41,7 ц/га, а на зрошенні (у середньому за 1999-2001 роки) – на 91,9 ц/га. Внесення компосту сприяло підвищенню врожайності насіння озимого ріпаку у незрошуваних умовах – на 6,2 ц/га, а в умовах зрошення – на 9,6 ц/га. Урожайність зеленої маси кукурудзи збільшилася відповідно – на 28,9 і 73,9 ц/га.

Використання осаду міських стічних вод сприяло поліпшенню якості сільськогосподарської продукції: підвищився вміст сирого жиру в насінні озимого ріпаку на 3,3%, а вихід білка в зеленій масі кукурудзи – на 3,27 ц/га. При внесенні компосту вихід олії з насіння озимого ріпаку збільшився на 2,0 ц/га, а вихід білка в зеленій масі кукурудзи – на 2,6 ц/га. Дія соломи і мінеральних добрив на ці показники була також позитивною, але менш значною.

13. При застосуванні осаду стічних вод 6-8-річного строку зберігання нормою 10 т/га сухої речовини найбільш економічно ефективним є вирощування озимого ріпаку і кукурудзи. Він забезпечив найбільший чистий прибуток по ріпаку як у незрошуваних умовах, так і при зрошенні: на 1 га відповідно 1368 і 1647, а на 1 ц продукції – 31,5 і 28,4 гривні. У досліді з кукурудзою чистий прибуток склав на 1 га – 935, а на 1 ц продукції –2,4 гривні.

14. На підставі проведених досліджень впливу осаду міських стічних вод і компосту з осаду і соломи на еколого-меліоративний стан чорноземів південних і урожай сільськогосподарських культур пропонується :

Внесення осаду стічних вод 6-8-річного строку зберігання без додаткової обробки й осаду стічних вод 2-3-річного строку зберігання у вигляді компосту з соломою (відношення по масі 10:1) з терміном компостування 6 місяців у якості основного добрива під кормові і технічні сільськогосподарські культури.

Ефективною нормою внесення цих добрив є 10 тонн осаду або 10 тонн на гектар компосту, у перерахунку на суху речовину.

Публікації автора:

1. Голубченко В.Ф., Кириленко В.М. Еколого-гігієнічні проблеми використання міських відходів в якості добрив під сільськогосподарські культури //Аграрний вісник Причорномор’я: Зб. наук. праць /Одеський ДСГІ. – Одеса: ОДСГІ, 2001. – №12. – С. 155-159. (Отримання експериментального матеріалу, його узагальнення та оформлення статті).

2. Кириленко В.М. Економіко-екологічні проблеми розвитку приморського регіону України //Зб. наук. праць Вінницького держ. аграрного університету. – Вінниця. – 2002. – Вип. 13. – С. 135-137.

3. Кириленко В.М. Вплив осаду міських стічних вод на фізичні властивості чорноземів південних //Вісник Львівського державного аграрного університету: Агрономія /Львівський ДАУ. – Львів: ЛДАУ, 2002. – №6. – С. 338-344.

4. Кириленко В.М., Голубченко В.Ф. Шляхи покращення агроекологічного стану приморської зони Одеської області //Агрохімія і ґрунтознавство: Міжвід. тем. наук. зб. – Харків.: ННЦ “ІГА ім. О.Н. Соколовського”, 2002. – Кн. 3. – С. 75-77. (Аналіз експериментальних даних та написання статті).

5. Кириленко В.М. Вплив осаду міських стічних вод на вміст гумусу в чорноземах південних //Аграрний вісник Причорномор’я: Зб. наук. праць /Одеський ДАУ. – Одеса: ОДАУ, 2002. – №13. – С 220-224.

6. Михайлюк В.І., Голубченко В.Ф., Кириленко В.М. Шляхи відтворення та збереження родючості зрошуваних чорноземів //Таврійський науковий вісник. – Херсон. – 2002. – Вип. 24. – С. 26-35. (Проведення досліджень та узагальнення даних щодо використання осадів стічних вод у сільському господарстві).

7. Кириленко В.М. Застосування осаду стічних вод м. Одеси в якості органічного добрива під озимий ріпак та вплив на оточуюче природне середовище //Агроекологія як основа стабільності сільського господарства: Мат-ли Всеукр. конф. молодих вчених (Харків, 11-13 жовтня 2000 р.) /Харк. держ. аграр. ун-т. – Харків, 2000. – С. 80-81.