Влияние различных форм химических мелиорантов на плодородие дерново-подзолистых почв и продуктивность сельскохозяйственных культур

• Автор: Зеленов, Николай Алексеевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Обзор литературы
1.1. Влияние известкования на свойства почвы
1.2. Потери кальция и магния из почвы, и факторы влияющие на них
1.3. Известкование как фактор повышения урожая
1.4. Природоохранная роль известкования
1.5. Эффективность применения силикатной формы химических мелиорантов в земледелии
1.5.1.Агроэкологическая оценка применения металлургических шлаков в сельском хозяйстве в качестве известковых удобрений
1.5.2. Агроэкологическая оценка эффективности золы как известкового удобрения
1.6. Нормирование содержания тяжелых металлов
2. Глава. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Природно-климатические условия
2.2.Объекты и методы исследований
2.3. Аналитические и статистические методы исследований
Глава 3. Эффективность повторного известкования дерново-подзолистой почвы
3.1. Изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы при известковании различными формами мелиорантов
3.2. Эффективность различных доз извести при периодическом известковании
3.3. Влияние известкования на содержание и свойства гумуса
3.4. Влияние силикатной формы известковых удобрений на изменение агрохимических свойств дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы
4. Продуктивность сельскохозяйственных культур при использовании известьсодержащих отходов промышленности в качестве мелиорантов
4.1. Эффективность различных форм основного и возрастающих доз повторного известкования на продуктивность звена севооборота
4.2. Влияние силикатных форм известковых удобрений на продуктивность сельскохозяйственных культур
5. Экологическая оценка влияния различных форм мелиорантов на плодородие дерново-подзолистых почв и качество растениеводческой продукции
5.1. Изменение содержания тяжелых металлов в дерново- подзолистой почве при использовании металлургического шлака и торфяной золы в качестве известкового удобрения
5.2. Влияние известьсодержащих отходов промышленности на качество продукции сельскохозяйственных культур
Основные выводы
Предложения производству
Список используемой литературы
Приложения
Избыточная кислотность среды в почве, особенно при высоком содержании активного алюминия, является одной из главных причин низкой продуктивности сельскохозяйственных культур и ряда отрицательных экономических и экологических последствий. В частности на этих почвах на 30-40% снижается эффективность минеральных удобрений, в 3 - 8 раз увеличивается накопление в растениях тяжелых металлов и радионуклидов. Ежегодный недобор урожая сельскохозяйственных культур только в Нечерноземной зоне из-за избыточной кислотности составляет ежегодно 8-10 млн. тонн сельскохозяйственной продукции в пересчете на зерно, в целом же по Российской Федерации 16-18 млн. тонн.
Оптимальная реакция среды в почве и насыщенность ее поглощающего комплекса основаниями являются обязательными условиями системы земледелия для зоны с промывным режимом увлажнения, в которой постоянно идет объективный процесс обеднения почвы основаниями вследствие их миграции с инфильтрационными водами, а также выноса с урожаями сельскохозяйственных культур. По нашим расчетам зона периодического известкования, включающая дерново-подзолистые, серые лесные, торфяно-болотные почвы и ненасыщенные основаниями черноземы составляет по крайней мере 60 млн га сельскохозяйственных угодий. Причем эта зона постоянно расширяется за счет обыкновенных черноземов с реакцией среды менее 5,5.
Больше половины пахотных почв Нечерноземной зоны имеет избыточную кислотность (pH менее 5,5), причем площадь кислых почв вследствие крайне низкого уровня известкования и резко отрицательного баланса кальция постоянно возрастает. По данным агрохимической службы на 01.01.2003 г. в Российской Федерации кислые почвы (pH <5,5) занимают более 40 млн.га или 31,8% от обследованной площади. Так, например, за последние годы площадь почв с избыточной кислотностью возросла (%) : в Смоленской области на 8,2, Владимирской на 4,3, Московской - на 3,8. В среднем по зоне потери каль-

Сланцевая зола является одной из лучших форм известковых удобрений, действие которой на урожай и агрохимические свойства почвы испытано в десятках полевых опытов. Содержит большое количество микроэлементов и тяжелых металлов, но в количестве не вызывающем опасения загрязнения растений токсическими элементами (кроме бора). Результаты исследований не выявили загрязнение растительной продукции тяжелыми металлами при известковании почв сланцевой золой ни в прямом действии, ни в последействии.
Зола каменноугольных бурых углей содержит ряд тяжелых металлов и потенциально токсических элементов.
Содержание тяжелых металлов в золе ТЭЦ
Образец золы са Си Ъ Сг N1
*ААБ ХХНШ3 ААБ НШ3 ААБ НШ3 ААБ НШ3 ААБ НЫОз
мг/кг
Назаровская ГРЭС1 4,3 4,9 3,2 3,2 0,6 5,2 36,5 40,3 6,0 25,2
Березовская ГРЭС 2,5 3,1 4,5 5,1 0,1 1,3 37,6 351,7 6,4 11,2
Красноярская ТЭЦ 0,6 Ы 8,4 9,6 0,1 7,8 39,3 45,6 12,9 26,4
Назаровская ГРЭС2 0,7 1,1 0,9 1,4 0,3 9,0 38,0 50,2 8,9 49,2
х- ацетатно-аммонийный буферный раствор (pH 4,8)
** -1 М раствор ПМОз при соотношении зола '.'раствор =1:10
Например, зола иршабородинская с Красноярской ТЭЦ обогащена Мп (1200 мг/кг), Ва (800 мг/кг) и В (600 мг/кг). Количество Хп, Сг и П не превышает 100 мг/кг: 1Л, Ъс, Си и РЬ - 50 мг/кг; Та, Мо, № и V - 2-8 мг/кг. Следует иметь в виду, что зола иршабородинских углей может содержать большое количество стронция - до 2%. Причем отношение кальция к стронцию в золе узкое 10:1. Поскольку содержание кальция и нейтрализующая способность зол, как правило, значительно ниже, чем у стандартной известняковой муки, то ее дозы могут даже в среднем составлять 10-12 тонн, а в максимуме 20-25 тонн на гектар. Внесение больших доз золы может существенно увеличивать не только содержание стронция в почве, но и изменять соотношение Са: Бг в ней.