изучение возможности использования осадков сточных вод при

УДК 631.879.34
ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД
ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ ГАЗОННОГО ПОКРЫТИЯ
Л.Д. Варламова, В.И. Титова
НГСА, г. Нижний Новгород, Россия
Цель исследований заключалась в определении возможности использования иловых
осадков очистных сооружений Нижегородской станции аэрации в качестве основного
компонента при производстве грунтов для выращивания газонного покрытия по типу
«зеленого ковра». Эксперимент осуществлен на базе СМП «Цветы», расположенного в
пределах территории города Нижнего Новгорода. Опыт поставлен в 3-кратной
повторности, с площадью делянки 1м2, с включением следующих вариантов: контроль –
пропаренный тепличный грунт; осадки сточных вод (ОСВ), торф и тепличный грунт в
соотношении 2:1:1, 1:2:1, 1:1:2.
Подготовка грунтов включает следующие мероприятия: просеивание; размещение
на пленке, расположенной на стеллажах просеянного грунта; его выравнивание и
равномерное уплотнение слоем 2…2,5 см; промачивание. Микрорельеф должен быть
максимально выровненным. Поверх промоченного слоя равномерно рассевают семена,
которые покрывают слоем просеянного грунта соответствующего варианта (1…1,5 см).
Толщина слоя должна быть такой, чтобы при последующих поливах семена не оголялись.
Для создания газонного покрытия использовали смеси следующих культур: 60%
овсяницы красной сорта Эхо и 40% мятлика лугового сорта Болин. Норма высева 40 г/м2.
Полив проводили ежедневно. После первого укоса растения подкормили сульфатом
аммония из расчета 30 г/м2.
Кислотность всех полученных грунтов является оптимальной для данных культур и
изменяется от 6,2 до 6,4 ед. рН в солевой суспензии. Содержание подвижного фосфора в
грунтах (по Кирсанову) можно охарактеризовать как высокое (158…216 мг/кг), а калия –
очень высокое. Среди минеральных форм азота преобладают нитрат-ионы. Следует
отметить, что на фоне высокого содержания кальция количество магния было очень
низким. В целом полученные грунты достаточно хорошо обеспеченны элементами
питания, но имеют неблагоприятное соотношение между кальцием и магнием.
Одним из показателей качества газонного покрытия («зеленого ковра») является его
плотность, которая определяется количеством растений на единице площади. Хороший
«ковер» можно сворачивать, поскольку корневая система растений полностью
«захватывает» или «осваивает» весь имеющийся в наличии грунт. Учет количества
растений на единицу площади в зависимости от состава почвогрунта проводили после
скашивания растений. Результаты учета представлены в табл. 1.
Как следует из представленных данных, количество растений на 100 см2 после
первого укоса изменялось от 238 (контроль) до 271 (почвогрунт с преобладанием ОСВ).
Следует отметить, что все опытные грунты привели к некоторому увеличению растений
на единице площади. По отношению к контролю существенное увеличение этого
параметра получено при использовании грунта с преобладанием ОСВ. Изменение
количества растений на вариантах с преобладанием торфа (1:2:1) и грунта (1:1:2) было
практически одинаковым и незначительно отличалось от контрольного.
Таблица 1
Плотность растений газонного покрытия
Количество растений на 100 см2, шт.
Вариант
Первый укос
Второй укос
в среднем
± к контролю
в среднем
± к контролю
Контроль
2:1:1
1:2:1
1:1:2
НСР05
по варианту
237,6
271,2
244,8
243,2
шт.
+33,6
+7,2
+5,6
19,4
%
14
3
2
12
по варианту
137,6
229,6
267,2
224,8
шт.
+92,0
+129,6
+87,2
14,9
%
67
94
63
21
Сравнивая результаты учета количества растений после первого и второго укосов,
отмечаем, что плотность «ковра» во всех вариантах (за исключением почвогрунта с
преобладанием торфа) снизилась. Наиболее резкое снижение количества растений
отмечено на контроле (в 1,7 раза). При этом количество растений в опытных вариантах
было выше, чем на контроле, и, в отличие от первого срока уборки, это преимущество
составило 63…94%.
Опираясь на данные по плотности «ковра», рассмотрим результаты учета
урожайности (табл. 2).
Таблица 2
Урожайность растений газонного покрытия, г/м2
Первый укос
Второй укос
Сумма двух укосов
±к
±к
Вариант
в среднем
в среднем
в среднем
±к
контрол
контро
по варианту
по варианту
по варианту контролю
ю
лю
Контроль
147,3
402,1
549,4
2:1:1
280,6
+133,8
196,0
-206,1
476,6
-72,8
1:2:1
276,9
+129,6
325,3
-76,8
602,2
+52,8
1:1:2
263,8
+116,5
447,4
+45,5
711,4
+162,0
НСР05
9,8
39,5
Как следует из приведенных данных, масса растений на опытных вариантах по
результатам первого укоса была выше, чем на контроле, в 1,1…1,9 раза. Наиболее
высокая прибавка урожая получена при выращивании растений на грунте с
преобладанием ОСВ (2:1:1), минимальная – при соотношении компонентов 1:1:2. Ко
второму укосу вегетативная масса растений увеличилась. Особенно существенные
изменения отмечены на контроле, где разница с первым укосом составила 254,8 г/м2.
Увеличение массы растений по сравнению с контролем отмечено лишь в варианте с
соотношением компонентов 1:1:2 (11%), а в варианте с преобладанием ОСВ отмечено ее
снижение на 51%.
Учет суммарной массы растений показал, что в вариантах с соотношением
компонентов 1:2:1 и 1:1:2 полученный урожай выше, чем на контроле, соответственно на
10 и 29%, в то время как преобладание в грунте ОСВ привело к снижению урожайности
на 13%. Несмотря на относительно высокую плотность растений в указанном варианте,
условия их развития, по-видимому, были несколько хуже, чем в других опытных
вариантах.
Таким образом, наиболее перспективными при приготовлении почвогрунтов для
выращивания газонного покрытия будут варианты с соотношением компонентов 1:2:1
(преобладание торфа) и 1:1:2 (преобладание грунта).
Учитывая, что растения выращивались на грунтах с повышенным содержанием
тяжелых металлов (элементов), необходимо оценить их количество, накопленное
растениями. Содержание практически всех элементов, за исключением свинца, было
очень высоким (табл. 3).
Содержание меди в растениях по вариантам различалось незначительно, при этом в
растениях второго укоса было выше, чем в первом. Количество кадмия в растениях
первого укоса было минимальным на контроле, в растениях второго – в варианте с
преобладанием торфа. Кроме того, во всех опытных вариантах ко второму укосу
произошло снижение концентрации кадмия, а на контроле – ее увеличение. Похожая
закономерность отмечена и в отношении цинка и никеля.
Таблица 3
Содержание тяжелых металлов в растениях газонного покрытия
Тяжелые
металлы
Медь
Кадмий
Никель
Свинец
Марганец
Цинк
Железо
Ртуть
контрол
ь
84,1
12,63
3,71
н/о
164,68
84,49
3312,8
0,820
Содержание тяжелых металлов, мг/кг
Первый укос
Второй укос
контр
2:1:1
1:2:1
1:1:2
2:1:1
1:2:1
оль
86,3
87,3
86,8
89,9
90,8
90,2
26,06
18,79
16,22
16,74
21,11
10,37
30,52
16,19
9,05
14,32
28,15
2,05
1,32
н/о
н/о
н/о
1,23
н/о
67,51
128,65
95,00
63,94
41,21
146,39
254,65
149,97
124,55 130,14 182,03
58,01
3211,8
3783,9
3462,6 3117,7 2935,3 3241,3
0,169
0,163
0,107
0,113
0,064
0,060
1:1:2
91,6
14,15
6,19
н/о
64,72
107,24
2937,0
0,036
Минимальное количество марганца в растениях как первого, так и второго укоса
отмечено в варианте с преобладанием ОСВ, а наибольшее – на контроле (первый укос) и
в варианте с преобладанием торфа (второй укос). Содержание железа во всех вариантах
снижалось ко второму укосу и было минимальным в варианте 2:1:1, а максимальным –
1:2:1. Аналогичная закономерность отмечалась и в отношении ртути. Причем, в
растениях и первого и второго укосов количество ее на контроле было выше, чем в
опытных вариантах. Свинец был обнаружен только в одном варианте, а именно в
растениях, выращенных на грунте с преобладанием ОСВ, ко второму укосу содержание
его несколько снизилось.
Полученные данные свидетельствуют о том, что прямой зависимости между
содержанием тяжелых металлов в грунтах и количеством их в растениях не
наблюдается. Это свидетельствует о том, что интенсивность поглощения зависит не
только от степени подвижности металлов, но и от их природы, а также от влияния на
них разных других компонентов грунта.
Таким образом, все изучаемые грунты с использованием ОСВ способствуют
увеличению плотности «зеленого ковра» на 2…94%, которое в большей степени
проявилось ко второму укосу. В то же время положительное влияние их на урожай, по
сравнению с контролем, наблюдалось только в первом укосе, а в сумме за два укоса
максимальная продуктивность растений получена в варианте с соотношением
компонентов 1:1:2 (преобладание грунта). Содержание тяжелых металлов в полученной
продукции выше допустимых норм, однако тепличный грунт без ОСВ не имеет
существенного преимущества по этому признаку перед изучаемыми почвогрунтами. На
основании полученных результатов для культивирования газонного покрытия можно
рекомендовать использование ОСВ в соотношениях 1:2:1 и 1:1:2, где доля осадков
сточных вод не имеет преимущества перед другими компонентами.