Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1151660), страница 6

Файл №1151660 Автореферат (Повышение плодородия малопродуктивных и деградированных почв удобрительно-мелиорирующими смесями на основе сапропелей) 6 страницаАвтореферат (1151660) страница 62019-07-03СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

В четвертой главе обоснован компонентный со­став удобрительно-мелиорирующей смеси (УМС) на основе энергетического подхода и исследования состава и структуры пресноводных сапропелей. Получен патент на состав УМС (Патент № 2286321. Заявка № 20051007282 от 16.03.05). Основным компонентом всех УМС являются высокозольные карбонатные сапро­пели, в которых содержится до 30% СаСО3 и не менее 20-30% органического веще­ства (ОВ). Невысокое содержание и термодинамическая устойчивость органи­ческого вещества в сапропелях требует внесения в состав смеси дополнитель­ных органических компонентов с более коротким периодом минерализации в почве: торфа, навоза, осадков сточных вод, бытовых и промышленных отходов и т.д. Для активизации процесса минерализации ОВ в состав смеси вносится биологическая составляющая - композиция почвенных микроорганиз­мов.

Таблица 7 – Соотношение энергии почвообразования (по В.Р.Волобуеву, 1974, данные Н.П. Карпенко, 2005) и энергии урожая

Энергетические характеристики

Типы почв

Дерново-подзолистые

Серые лесные

Черноземы выщелоченные

Черноземы обыкновенные

Каштановые

Энергия почво­образования по Волобуеву QП, ГДж/га год

86

87

89

84

65

Продукционный потенциал с/х культур по Пе­гову и Хомякову, т.з.ед./га

6,82

6,94

7,20

9,79

9,1

БЭП урожая, ГДж/га

32,88

33,31

34,56

46,99

43,68

 Н0 урожая, ГДж/га *

0,822

0,8328

0,864

1,1748

1,092

Соотношение энергии почвооб­разования и энер­гии урожая

 Н0/ QП

0,01

0,01

0,01

0,01

0,02

Примечание: *) БЭП составляет 40%  Н0 органических молекул

Как правило, сапропели содержат недостаточное количество подвижных форм калия и фосфора, поэтому для сбалансированного состава питательных элементов в УМС добавляются минеральные удобрения. Содержание элемен­тов питания в смеси аналогично составу КМН (Н.Г. Ковалев, 2003). В 1 тонне УМС должно содержаться до 50…65 кг (5-6,5%) действующего вещества РК, в том числе: азота – 2,5…3,0%, фосфора – 1,5-2,0%, калия – 1,0-1,5%. В отличие от КМН в составе УМС помимо минеральных удобрений и органических веществ присутствует илистая фракция высокозольных карбонатных сапропелей, обеспечивающая буферные свойства и наличие активных минеральных центров для сорбции органического вещества.

Таким образом, УМС являются источником РК за счет минеральных удобрений, органических веществ и пресноводных сапропелей. Необходимость использования ОВ сапропелей определяется большим запасом в них гуминовых веществ с высо­кой степенью гумификации (более 50%), прочных органоминеральных комплексов, что обеспечивает формирование в почве «инертного органического вещества», слабо поддающегося изменению под воздействием природных и антропогенных факторов (Г.Е. Мерзлая, 2006). Другие органические компоненты являются источ­ником легко трансформируемого органического вещества, активно участвующего в физических, химических и биологических процессах. УМС улучшают состав ППК за счет минерального состава карбонатного сапропеля, содержащего в среднем 2-7% железа, до 3% магния, до 37% кальция, 2-4% алюминия (валовое содержание) и других, необходимых для почвенной биоты микроэлементов (М.З. Лопотко, 1986, Л.В. Кирейчева, О.Б. Хохлова, 1998 и др.). Внесение смеси повышает ЕКО почвенного поглощающего комплекса за счет увеличения содержания илистой фракции (в сапропелях ее содержание достигает 20%) и коллоидных структур органического вещества сапропеля. Применение УМС увеличивает буферные свойства почвы за счет внесения буферной системы карбонатного сапропеля и взаимодействия ее компонентов с органическим веществом почвы.

Удобрительно-мелиорирующие смеси являются источником энергии для восстановления энергетического запаса почвенного гумуса и активизации почвенных микроор­ганизмов. Органическое вещество са­пропелей обладает большим, но малодоступным запасом энергии вследст­вие особой прочности органоминеральных комплексов ГВ. Навоз, торф, сиде­раты и т.п. содержат менее энергоемкое органическое вещество, но из-за большего его содержания (до 95%) и доступности для микроорганизмов явля­ются необходимым энергетическим компонентом УМС (таблица 8).

Таблица 8 – Биоэнергетический потенциал различных органических суб­стратов

Органические субстраты

Массовые доли элементов, % с.в.

БЭП ОВ субстратов, кДж/г

БЭП на 1т суб­страта,

ГДж/т, с.в.

С

Н

О

Навоз бесподстилочный, ОВ 70-80%

42,4

6,1

39,5

7,95

5,57

Торф (верховой), ОВ - 60%

58,4

5,6

33,4

9,81

5,89

Сидераты, беззольная часть су­хого вещества 95%

49,6

6,3

41,6

8,27

7,86

Древесные опилки, беззольная часть сухого вещества 99%

50

6

44

7,85

7,78

Сапропель карбонатный, ОВ -30%

57,6

7,0

29,0

11,03

3,31

Сапропель органический, ОВ - 70%

55,4

6,7

33,0

10,12

7,09

Сапропель кремнеземистый, ОВ –30%

54,8

6,9

32,8

10,20

3,06

Сапропель смешанный ОВ – 40%

54,7

6,5

33,6

9,91

3,96

Гетеротрофные микроорганизмы исполь­зуют энергию органических веществ и сапропеля для активизации жизнедея­тельности и тем самым регулируют скорость трансформации энергии в агробиоценозе. Компонентный состав удобри­тельно-мелиорирующих смесей характеризуется в качестве носителей органических, органоминераль­ных, минеральных и биологических матриц процесса гумусообразования.

Поливалентные металлы Fe, Al, Mn и т.п., аморфные формы со­единений кремния Si формируют электрофильные центры, на которых закрепляются функциональные группы гуминовых кислот. Источниками нуклеофильных структур в почве являются органические вещества, что обеспечивается высоким содержанием в органических молекулах функцио­нальных групп, таких как карбоксильные, фенольные, карбонильные, амидные, алкоксильные, аминные, пиридиновые и пиррольные и т.п.; источники электрофильных структур – минеральные компоненты почвы (А.Ю. Кудеярова, 2006). Свободные функ­циональные группы в гуминовых веществах карбонатного сапропеля представ­лены в незначительном количестве, поэтому сапропели являются преимущест­венно источниками электрофильных структур или минеральных матриц.

В состав УМС пред­полагается вносить композицию почвенных микроорганизмов, так как для лучшей адаптации микробиоты к измене­нию внешних условий и сохранению направленности процесса гумификации необходимо расширение генетической информации или генофонда микробного пула (Д.Г. Звягинцев, 1987).

Расчетная доза УМС (ДУМС т/га) может быть определена по сле­дующей формуле:

ДУМС = (ДГ х БЭПГ )/БЭПУМС , (4)

где ДГ – доза органиче­ского удобрения, т/га, рассчитанная методом баланса гумуса; БЭПГ, БЭПУМС соответственно био­энергетический потенциал данного вида гумуса и УМС, рассчитанные по формуле (3).

В пятой главе дана методика приготовления УМС и способ ее внесения в почву.

Методика приготовления удобрительно-мелиорирующей смеси включает следующие операции. Свежедобытый сапропель промораживается, затем высушивается до 10-15% весовой влажности и гранулируется, оптимальный размер гранул 1-2 мм. Пред­варительно проводится специальная обработка сапропеля для активизации его органического вещества и высвобождения потенциальной энергии. Сапропель и один из источников доступного органического вещества в необходимом соотношении по­даются на площадку, помещаются в бурт, где производится механическое пе­ремешивание смеси. Параллельно готовится суспензия культур почвенных микроорганизмов из расчета 1 литр матричной суспензии на 50 л воды, оптимальная температура раствора 24-25С. Смесь сапропеля и органических компонентов обрабатывается микробной суспензией из расчета 1литр рабо­чего раствора на 1тонну смеси. Влажность смеси после обработки раствором должна быть доведена до 55-60%, температура должна быть не ниже 22-24С. Далее смесь компостируется в бурте в течение одной недели и вновь перемешива­ется, затем в течение 2-х недель продолжается процесс компостирования. Темпера­тура смеси весь период созревания не должна превышать 30С, при сильном ра­зогреве смесь уплотняют. В результате удобрительно-мелиорирующая смесь приобретает новые ка­чества, не характерные для ее отдельных ингредиентов. Качественно новое ме­лиорирующее воздействие УМС на почву заключается в энергоинформационном обеспечении про­цесса гумификации. При внесении УМС в почву происходит деструкция органических веществ и органоминеральных комплексов сапропелей, в результате чего формируются почвенные матрицы и активизируются процессы гумусообразова­ния в почве. УМС относится к органоминеральным удобрениям и мелиорантам длительного действия. Для внесения УМС в почву исполь­зуется технологический модуль производства биомелио­ративных работ на окультуренных почвах.

В работе рассчитана доза УМС для различных типов почв с целью повышения содержания гумуса на 1% (таблица 9).

Таблица 9 – Рассчитанная доза УМС для увеличения содержания гумуса в различ­ных типах почв в почвенном слое 0-20см на 1%

Тип почвы

БЭП гумуса,

Г Дж/ т

Собщ., %

Запасы

Гумуса, т/га

БЭП гумуса, ГДж/га

БЭП гумуса ГДж/га

Доза УМС, т/га

воздушно-сухое вещество

с учетом коэфф. гумификации

60 % влажности

Дерново-подзолистая

3,77

4,6

159

598

75

17

85

213

Серая лесная

5,26

4,8

166

871

105

23

115

288

Черноземы

5,56

8,2

283

1572

111

25

125

313

Каштановые

4,66

2,1

72

337

92

20

100

250

Для увеличения содержания гумуса на 1% в черноземах требуются более высокие дозы внесения удобрительно-мелиорирующей смеси, чем в дерново-подзолистой почве (черноземы - 300т/га, дерново-подзолистые - 200т/га).

Шестая глава посвящена экспериментальной проверке теоретических положений, разработанных для решения проблемы восстановления плодородия деградированных почв с использованием сапропелей и смесей на их основе. Под руководством Б.Н. Хохлова был заложен многолетний мелкоделяночный опыт на землях Идрицкого совхоза-техникума Псковской области. Почвы участка дерново-сильноподзолистые, песчано-пылеватые. Пахотный горизонт представлен супесью с содержанием физической глины 19,3%, подпахотный – легкий суглинок. Площадь делянки составляла 100 м2, повторность 4-х кратная. По вариантам опыта дозы внесения сапропеля в пересчете на 60% влажность составляли 100, 200 и 400 т/га. В качестве контроля была использована общепринятая агротехника. Для опыта был добыт кремнеземистый са­пропель оз. Островное, добыча которого осуществлялась по технологии, разработанной А.В. Смирновым, А.М. Царев­ским (ВНИИГиМ). Агрохимические свойства почвы и характеристика сапропеля представлены в таблице 10.

Таблица 10 – Агрохимическая характеристика почвенного слоя и внесенного сапропеля

Агрохи­мические показатели

Свойства почвенного слоя 0-25 см

Характери­стика сапро­пеля

Гумус, (по Тюрину), %

1,6

ОВ,%

37,4

рНКС1

5,8

7,1

Азот (общ.),% (по Кьельдалю)

0,09

1,37

Фосфор (Р2О5) (по Кирсанову), мг/100г

50,0

4,5

Калий (К2О) (по Пейве), мг/100г

25,0

6,0

Гидролитическая кислотность (по Каппену), мг-экв/100г

2,40

0,25

Емкость катионного обмена, мг-экв/100г

8,0

98,2

Сумма поглощенных оснований, мг-экв/100г

10,3

98,0

В период наблюдений возделывались следующие культуры: 1 год – картофель, 2 – овес на зерно, 3 – рожь на зерно, 4 – овес на зерно, 5, 6, 7 – ячмень на зерно, 8 – кукуруза на силос. В течение всего периода ротации урожайность на вариантах опыта превышала контрольные значения. Наибольшая урожайность наблюдалась при максимальной дозе внесения сапропеля (таблица 11). Прибавка урожая, полученного за 8 лет по вариантам опыта, составила 2,58, 5,52 и 10,57 т з. ед./га соответственно или в пересчете на 1 тонну внесенного сапропеля 26,7 кг з. ед. Общее увеличение энергии урожая (БЭП) - 128 МДж.

Характеристики

Список файлов диссертации

Повышение плодородия малопродуктивных и деградированных почв удобрительно-мелиорирующими смесями на основе сапропелей
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6367
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее