Диссертация (1154518), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Масса растений в этомварианте 2 т/га достоверно превышала и массу растений в других опытных вариантах.Масса листьев во всех вариантах была меньше массы корнеплодов, наибольшая разницазафиксирована в группе 0,5 т/га. Это свидетельствует о том, что разные дозы шлама по–разному влияют на перераспределение массы внутри растения. Наибольший оттокпитательных веществ, выработанных листовым аппаратом, регистрируется при дозешлама 0,5 т/га. При более высоких дозах отток питательных веществ снижается, и росткорнеплодов идёт более медленно.Оценка урожая свёклы показала, что стимулирующее действие шлама отмечаетсяпри всех его дозировках (рис.
82). Наилучший результат наблюдался в варианте 0,5 т/га.101200*Урожайность, %180*160*140120100806040200Контроль0.5 т/га2 т/га4 т/гаНСР05 -18Рисунок 82 – Влияние шлама на урожайность корнеплодов сахарной свёклыВ то же время сахаристость плодов была несколько выше в варианте 2 т/га (рис.83).
Содержание сахара в корнеплодах (сахаристость) определялось универсальнымсахариметром СУ–4 (рис. 84). Пересчёт выхода сахара на 1 га (4 т при дозе 2 т/га и 4,3 тпри дозе 0,5 т/га) показывает, что концентрация 0,5 т/га более предпочтительна.Сахаристость, %16*14**121086420Контроль0.5 т/га2 т/га4 т/гаНСР05 - 1.2Рисунок 83 – Влияние шлама на сахаристость корнеплодов сахарной свёклы102Рисунок 84 – Определение растворимых сухих веществ в корнеплодахКроме того, в ходе наблюдения за ростом и развитием растений свеклы сахарнойво время эксперимента на листьях контроле отмечено большое количество некротическихпятен, на листьях экспериментальных растений этого не наблюдалось (рис.
85 – 86).Данное явление может свидетельствовать о том, что шлам обладает фитопротекторнымисвойствами.Рисунок 85 – Свекла, вариант 0,5 т/га103Рисунок 86 – Свекла, контрольТаким образом, применение шлама металлургического производства положительносказывается на повышении урожайности сахарной свёклы. Отмечена стимуляция развитиялистового аппарата и фотосинтетической продуктивности листьев.Эффективность использования шлама зависит от его дозы. Наилучший эффектполучен при дозах 0,5 т/га и 2 т/га. Более высокие концентрации шлама использоватьнецелесообразно.
Токсического действия шлама не установлено. Даже высокие дозышлама оказывали стимулирующий эффект на урожайные и фотосинтетическиепоказатели.3.2.3.5 Влияние шлама металлургического производства на показатели роста,развития и урожайности льна посевного3.2.3.5.1 Влияние высокодисперсных шламовых отходов на фотосинтетическийаппарат льнаНаибольшую площадь ассимилирующей поверхности сформировали растения льнав варианте 0,5 т/га, составив 20,76 тыс. м2/га. Наименьшую площадь ассимилирующейповерхности сформировали растения льна в контрольном варианте, которая в фазуцветения составила 18,07 тыс. м2/га (табл.
8).104Таблица 8 – Основные фотосинтетические показатели посевов льна (фаза цветения)ВариантКонтроль0,5 т/га2 т/га4 т/гаНСР05УвеличениеПлощадь Фотосинтетический Урожай сухойЧистаялистьев тыс.потенциал, тыс. биомассы, т/га продуктивностьм2/гам2дн./гафотосинтеза ,г/(м2дн.)18,073712,657,4320,764383,718,3320,034073,388,1219,383792,957,860,2712,60,270,36площадилистовойповерхностиповлиялоназначениефотосинтетического потенциала, который варьировал от 381 тыс.м2дн./га в контрольномварианте до 438 тыс.
м2дн./га в варианте с внесением 0,5 т/га (табл. 8). Также увеличениефотосинтетического потенциала наблюдалось и в вариантах с внесением шлама вконцентрациях 2 т/га и даже 4 т/га (табл. 8).Наибольшие значения чистой продуктивности фотосинтеза наблюдались вварианте 0,5 т/га, составив 8,33 г/(м2дн.). Наименьшее значение ЧПФ наблюдалось вконтрольном варианте и составило 7,43 г/(м2дн) (табл. 8).3.2.3.5.2 Влияние высокодисперсных шламовых отходов на рост и продуктивностьльна.Изучение действия шлама на рост и развитие льна показало его существенноевлияние на основные биометрические показатели.Для льна характерны следующие фазы развития: всходы, «ёлочка», фаза быстрогороста, бутонизация, цветение и созревание. В группах 0,5 т/га и 2 т/га наблюдалосьзначительно более раннее наступление всех фаз развития. Кроме того в данных группахболее интесивно проходил процесс цветения (рис.
87).105Контроль2 т/гаРисунок 87 – Цветение льнаРаньше и более обильно в этих вариантах созревали плоды и семена (рис. 88).1062 т/гаКонтрольРисунок 88 – Плодоношение льнаВ ходе полевого эксперимента было установлено, что внесение шлама привело кувеличению высоты растений льна – от 63,9 см (4 т/га) до 68,5 см (0,5 т/га), чтопревышало контрольные значения на 9,3–13,9 см соответственно (рис. 89, 90).107Высота растений, %**120*100806040200Контроль0.5 т/га2 т/гаНСР05 - 1.164 т/гаРисунок 89 – Высота растений льна посевного в зависимости о т нормы внесенияшлама108Рисунок 90 – Высота растений льна в зависимости от дозы внесения шлама109Урожайность посевов льна складывается из таких компонентов, как общееколичество растений на единицу площади, количество плодов, масса семян.Анализ компонентов урожайности посевов льна показал, что в зависимости отконцентрации внесения шлама их значения были различными (рис.
91).Количество плодов, %*300250*200*150100500Контроль0.5 т/га2 т/гаНСР05 - 2.324 т/гаРисунок 91 – Количество плодов на 1 растение льна в зависимости от дозы внесенияшламаНаибольшее количество коробочек на одном растении в среднем былосформировано в варианте с внесением шлама в концентрации 0,5 т/га – 17,4 шт.,наименьшее количество – в контрольном варианте – 6,4 шт.Наиболее полновесные семена сформировались в варианте с внесением шлама вконцентрации 0,5 т/га. Масса 1000 таких семян составила 16,46 г.
Наименьшую массуимели семена льна в варианте с внесением шлама в концентрации 4 т/га (рис. 92).110Количество плодов, %*120*100806040200Контроль0.5 т/га2 т/гаНСР05 - 0.454 т/гаРисунок 92 – Средняя масса 1000 семян льна в зависимости от дозы внесения шламаТаким образом, анализируя полученные данные, можно сделать выводы, что дляполучения высоких урожаев льна и повышения качества продукции (высота растений)рекомендуется использовать шлам в концентрации 0,5 т/га.
Также отмечено достоверноеположительное влияние на рост и развитие льна и более высоких концентраций.В целом, в ходе полевого эксперимента, установлено, что металлургический шламв дозах 0,5 т/га и 2 т/га стимулировал фотосинтетическую продуктивность растений, иувеличил урожайность всех исследуемых культур. Полученные результаты подтверждаютимеющиеся данные о том, что тяжелые металлы в небольших количествах положительновлияют на рост и развитие растений (Sharma, Sharma, 1993; Jayakumar et al., 2007;Jayakumar et al., 2008; Manivasagaperumal, 2011; Jayakumar et al., 2013; Syuhada et al., 2014)В данном случае, вероятно, наблюдается действие закона Либиха – «Веществом,находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивостьпоследнего во времени» (Либих, 1936).
Т.е. результаты исследования показываютлимитирующее действие микроэлементов, присутствующих в почве в небольших инепостоянных количествах.3.3Результатыисследованияэкологическойбезопасностипримененияшламовых отходов в растениеводстве3.3.1 Содержание металлов в органах экспериментальных растенийАнализрастенийвыращенныхвполевыхусловияхпроводилсявспециализированной лаборатории ФГБУ Государственный центр агрохимической службы«Тамбовский». В образцах осуществлялся поиск металлов содержащихся в шламе и111концентрации,которыхвпродовольственномсырьеипищевыхпродуктахрегламентируются в СанПиН № 42–123–4089–86.
В таблицах 9 – 11 показаны результатыисследования.Таблица 9 – Содержание металлов в тканях рапса яровогоЭлементКореньКонтрольСтебельСвинец0,290,5т/га0,31КадмийЖелезоЦинкМедь0,041124,429,95,130,038173,45,01,982т/га0,294т/га0,36Контроль0,037971,021,931,750,04213,25,051,49Семена2т/га0,184т/га0,23Контроль0,160,5т/га0,210,02996,66,382,200,028202,28,392,680,032148,527,284,760,029201,811,572,67ПДК*0,200,5т/га0,182т/га0,154т/га0,220,50,03445,415,852,170,038496,235,563,130,03280,028,82,740,035263,2146,817,10,1–5010Таблица 10 – Содержание металлов в тканях свеклы сахарнойЭлементСвинецКадмийЖелезоЦинкМедьЛистьяКорнеплодПДК*Контроль0,5 т/га2 т/га4 т/гаКонтроль0,5 т/га2 т/га4 т/га0,240,03518,23,130,860,190,03762,69,061,040,210,04427,65,350,870,290,03923,35,340,860,170,02131,56,391,260,150,03232,35,491,310,210,02921,610,401,710,180,02529,78,041,490,50,1–105Таблица 11 – Содержание металлов в тканях льна посевногоЭлементКореньКонтрольСвинецКадмийЖелезоЦинкМедь0,310,053388,07,107,90Стебель0,5т/га0,390,051411,325,4611,522 т/га4 т/гаКонтроль0,410,0641132,030,6313,910,430,0751240,022,509,620,160,03991,626,14,72Семена0,5т/га0,180,04591,320,74,042т/га0,210,04379,727,904,794т/га0,190,051200,110,842,51Контроль0,210,04389,633,19,19ПДК*0,5т/га0,300,05315,034,89,572т/га0,280,05926,951,5411,664т/га0,430,086223,573,050,20,50,1–5010Как видно из таблиц, присутствует некорое накопление меди и цинка, в основном всеменах рапса и льна.
Максимальное превышение норм ПДК наблюдалось в группах 4т/га. Для растений свеклы сахарной отмечено незначительное превышение норм ПДК поцинку в корнеплодах группы 2 т/га. С учетом полученных данных нецелесообразноиспользование исследуемого металлургического шлама в дозах более 2 т/га.3.3.2 Содержание металлов в почве опытных участковАнализ содержания регламентируемых металлов в почве (мг/кг) после уборкиурожая, выращенного с использованием высокодисперсных шламовых отходов, непоказал превышения норм ПДК (табл. 12).112Таблица 12 – Содержание металлов в почве (мг/кг) после уборки урожая,выращенного с использованием высокодисперсных шламовых отходов.НаименованиеанализируемогопоказателяНаименованиеГОСТа, МУ идр.
НД наметодыиспытанийДозаДозаКонтроль ДозаНорма*внесения внесения внесения0,5 т/га2 т/га4 т/гаPb (свинец)Подвижные формыметаллов(ацетатно–аммонийныйбуферный раствор срН 4,8) РД52.18.289–90; «МУпо определениютяжелых металлов впочвахсельхозугодий ипродукциирастениеводства»М.ЦИНАО 19920,40,910,890,936,06,58,79,57,8140,00,10,110,170,443,00,10,140,160,365,03,67,0712,213,5623,02,493,913,544,086,0Кислотнаяэкстракция – 5МHNO3 РД52.18.191–89; «МУпо определениютяжелых металлов впочвахсельхозугодий ипродукциирастениеводства»М.ЦИНАО 19926,98,08,96,41307,212,29,311,580251,6305,8291,8266,415007,28,87,86,71325,84,17,06,2–30,440,965,847,4220Mn (марганец)Cu (медь)Co (кобальт)Zn (цинк)Cr (III) (хром)Pb (свинец)Ni (никель)Mn (марганец)Cu (медь)Co (кобальт)Zn (цинк)3.3.3 Анализ характера накопления компонентов шлама в органах растенийСогласнопроведеннымисследованиям,вэкспериментальныхрастениях,выращенных при внесении шлама, в различных концентрациях были обнаружены – Fe, Znи Cu.Картирование железа в образцах растений рапса представлено на рисунке 93.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
