Биологическая и ферментативная активность дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях применения активного ила

Размещено на http://www.allbest.ru/

БИОЛОГИЧЕСКАЯ И ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ СУПЕСЧАНОЙ ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНОГО ИЛА

Сюняев Х.Х., Колонькова А.А.

Почвенный путь утилизации активного ила очистных сооружений канализации городов становятся в мире наиболее экологически безопасным и экономически перспективным. Однако при этом требуется вести постоянный мониторинг за «здоровьем» агроэкосистемы [1, 3, 4, 5, 6]. Почва представляет собой многофазную систему, включая в себя и живую фазу. При внесении в почву биоценоза активного ила происходит взаимодействие этих двух сложных биологических систем, в результате чего может измениться состояние плодородия почвы. Направленность сдвига биологической составляющей почвенного плодородия требует экспериментального изучения в конкретном регионе.

В биоценозах активного ила присутствуют представители шести отделов микрофлоры (бактерии, грибы, диатомовые, зеленые, синезеленые, эвгленовые микроводоросли) и девяти таксономических групп микрофауны (жгутиконосцы, саркодовые, инфузории, первичнополостные и вторичнополостные черви, брюхоресничные черви, коловратки, тихоходки, паукообразные) [1, 2].

Активный ил представляет собой сложную экологическую систему, организмы которой находятся на разных трофических уровнях. Гетеротрофные бактерии, водоросли, сапрофитные грибы и сапрофитные простейшие - первичные поедатели - составляют 1 трофический уровень. Голозойные простейшие - 2, а отдельные виды нематод, хищные коловратки, сосущие инфузории, тихоходки, хищные грибы - 3 трофический уровень [1].

Таким образом, изучение биологического состояния системы «почва + активный ил» является весьма актуальной и перспективной с позиции сохранения и повышения плодородия региональных почв Калужской области.

Целью наших исследований являлось изучение биологической и ферментативной активности дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях применения активного ила очистных сооружений канализаций г. Калуги в качестве удобрения сельскохозяйственных культур.

Для достижения поставленной цели работы решались следующие задачи:

ь определение сравнительной численности микроорганизмов дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении в нее рекомендованных доз активного ила и традиционных удобрений;

ь изучение активности ферментов дерново-подзолистой супесчаной почвы при внесении в нее рекомендованных доз активного ила и традиционных удобрений.

Условия и методика исследований

Научно-исследовательская работа проводилась на базе Опытного поля Калужского филиала РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева в 2005 году. Почва участка - дерново-подзолистая супесчаная на водно-ледниковых отложениях, подстилаемые на глубине 40 - 60 см мореной. Агрохимическая характеристика почвы включает содержание гумуса 1, 7 - 2, 0%, подвижного фосфора 400 - 600 мг/кг, обменного калия 60 - 80 мг/кг и рН_сол 5, 7 - 6, 0. Для биологического и ферментативного анализа отбирались почвенные образцы с опыта со следующей схемой вариантов:

1. Контроль (без удобрений)

2. N₆₀ P₃₀ K₆₀

3. Навоз 20т/га

4. АИ 10 т/га

5. Обезвоженный АИ 10т/га

Все удобрения внесены в почву весной 2004 года. Возделываемая культура - овес. Почвенные образцы были отобраны с пахотного слоя почвы делянок и подготовлены к микробиологическим анализам по общепринятой методике. Биологический и ферментативный анализы почвенных образцов проводились в лаборатории микробиологии НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева стандартизованными методами. Были определены:

1. численность физиологических микроорганизмов - общее количество микроорганизмов на МПА и КАА; актиномицеты на КАА; грибы на сусле-агаре; клетчатковые на среде Виноградского; нитрификаторы на головном агаре; азотобактер на почвенных пластинках;

2. ферментативная активность почвы - гидролитические ферменты (инвертаза, фосфатаза, уреаза) и окислительно-восстановительный фермент (каталаза).

Для сравнения биологической и ферментативной активности дерново-подзолистой супесчаной почвы с эталонными черноземными почвами были отобраны образцы этих почв и проанализированы по тем же показателям.

Основные результаты исследований представлены в таблицах 1, 2.

1. Биологическая активность дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях применения активного ила и традиционных удобрений.

Данные таблицы 1 показывают о крайне низкой биологической активности дерново-подзолистой супесчаной почвы по сравнению с черноземом обыкновенным. Разница по основным показателям составляет в 10 - 18 раза. Особенно низка биологическая активность дерново-подзолистой супесчаной почвы на контрольном варианте и варианте с внесением NPK в 2004 году. Внесение навоза усиливает в 1, 5 - 2 раза биологическую активность почвы. Обычный (АИ) и обезвоженный (ОАИ) многократно повышают биологическую активность дерново-подзолистой супесчаной почвы по всем показателям, но они в 2 - 4, 5 раза ниже таковых в черноземах.

2. Ферментативная активность дерново-подзолистой супесчаной почвы в условиях применения активного ила и традиционных удобрений.

Анализ данных таблицы 2 позволяет судить о том, что активность ферментов дерново-подзолистой супесчаной почвы очень слабая, т.е. в этой почве гидролитические и окислительно-восстановительные реакции протекают вяло. Интенсивность ферментативной активности дерново-подзолистой почвы на контрольном варианте и на варианте с внесением в 2004 году рекомендованных доз N₆₀ P₃₀ K₆₀ была в 10 - 20 раз ниже активности ферментов черноземов. Внесение навоза усиливает активность ферментов дерново-подзолистой почвы в 1, 5 - 4 раза. АИ и ОАИ усиливают активность ферментов опытных почв в 3 - 8 раза. Но при этом активность всех изученных ферментов все же ниже в 1, 5 - 3 раза ферментативной активности черноземов. На основании проведенных исследований можно сделать заключение о том, что внесение в дерново-подзолистую супесчаную почву обычного и обезвоженного активного ила в дозе 10 т/га по сухому веществу при возделывании овса усиливает биологическую и ферментативную активность этой почвы, что расширяет эффективное и потенциальное плодородие.

биологический почва удобрение ферментативный

Литература

1. Жмур Н.С. Управление процессом и контроль результата очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Луч, 1997. - 172с.

2. Малышев А.В., Костин В.И. Влияние осадков сточных вод как удобрений на биологическую активность почвы. Оптимизация применения удобрений и обработки почвы в условиях лесостепи Поволжья. Ульяновск, 1995, - с. 21 - 26.

3. Сюняев Х.Х., Жмыхова Е.Н., Чудинова С.Д. Методические аспекты утилизации осадков городских сточных вод с иловых площадок. Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования. Том 3. /Под редакцией В.П. Савиных, В.В. Вишневского. - М.: Академия наук о Земле, 2004. - с. 63 - 65.

4. Сюняев Х.Х., Жмыхова Е.Н., Чудинова С.Д. Разработка научно-практических основ утилизации осадков сточных вод с иловых площадок г. Калуги. Доклады ТСХА. Выпуск 277. М.: ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА, 2005. - с. 678.

5. Сюняев Х.Х., Слипец А.А., Тютюнькова М.В., Колонькова АА. Сравнительная оценка кормовой эффективности возделывания ячменя в условиях применения осадков сточных вод. Естествознание и гуманизм. Сборник научных трудов. Том 2. №5 / Под ред. проф. Н.Н.Ильинских. - Томск: СибГМУ, 2005. - с. 41.

6. Сюняев Х.Х., Слипец А.А., Колонькова А.А. Биоэнергетическая эффективность возделывания ячменя в условиях применения осадков сточных вод. Естествознание и гуманизм. Сборник научных трудов. Том 3, № 1 / под ред. проф. Н.Н.Ильинских. - Томск: СибГМУ, 2006. - с.110.

Размещено на Allbest.ru