Влияние внесения различных доз органического удобрения на основе илового осадка на рост амаранта багряного

Внесение осадков сточных вод в сельскохозяйственные угодья является разумной альтернативой проблеме утилизации отходов и направлено на сохранение плодородия почвы в течение длительного времени за счет ее органической природы. В статье представлены результаты использования сточных вод в качестве удобрения при выращивании амаранта темного.

Ключевые слова: органическое удобрение, илистый осадок, амарант багряный.

Иловый осадок представляет собой полутвердый, богатый питательными веществами побочный продукт, который образуется после фильтрации сточных вод на городских водоочистных сооружениях. Высокое содержание органических веществ не позволяет использовать ил в качестве удобрения. Это связано с тем, что органическое вещество в необработанном состоянии может привести к загрязнению почвы [1].

Иловый осадок, как было сказано выше, хранится только на специальных площадках и его транспортировка возможна только с помощью специальных септиков, что снижает сбытовый потенциал ила. В этом случае наиболее эффективным вариантом является обеззараживание ила и получение безопасного удобрения [2]. Такого рода осадки содержат большое количество органических веществ, при разложении которых выделяется углекислый газ, необходимый для жизни растений. Удобрения на основе ила содержат все основные элементы питания, необходимые для повышения плодородия почвы (40 % содержат гумуса) [3,4], только после навоза в пересчете на калий [5,6].

Амарант — культура, богатая питательными веществами, поэтому очень чувствительна к внесению удобрений. Это высокоурожайная культура, способная формировать зеленую массу до 60–80 т/га, семян от 0,8 до 2,2 т/га. Он ценен и по биохимическому составу: в зеленой массе до 24 % белка, в семенах до 19 %, причем белок хорошо сбалансирован по аминокислотному составу [7–9].

Цель исследования — определить эффективность использования сточных вод в качестве удобрения при возделывании амаранта на темно-каштановых солонцеватых почвах степной зоны.

Материалы, методы и объекты исследования

Опыты проводились в 2021 году, на опытной площадке КАТУ им. С.Сейфуллина, г. Нур-Султан. Этот район расположен в степной зоне, в условиях резко континентального климата. Тип почвы: темно-каштановая, засоленная, автотрофная.

Мелкоделяночный опыт включал 4 варианта и проводился в 3 повторностях.

Вариант 1 — контроль

Вариант 3 — биоудобрение на основе ила 200 г/п.м (внесение в почву)

Вариант 4 — биоудобрение на основе ила 300 г/п.м (внесение в почву)

Органические удобрения вносили при обработке почвы перед посевом в почву. Семена высевали в конце третей декады мая, глубина посева 1,5 см, норма высева 0,5–0,8 г/м2. Расстояние между рядами 30 см, расстояние между растениями 30 см. Посев, уход и учет производились вручную. Уход за растениями заключался в прополке, рыхлении и поливе один раз в неделю. Выделены следующие фенологические фазы: озеленение, вегетационный период (первый лист, настоящие листья, рост стебля и ветвление), цветение, созревание семян.

Для определения биометрических показателей было отобрано по 5 образцов растений из каждого варианта всех повторностей. Для изучения строения растения отдельно измеряли стебли и соцветия амаранта.

Объект исследования — амарант багряный Amaranthus cruentus, Riter Paris. Всходы амаранта появились через 8–9 дней после посева. Всходы росли равномерно и были светло-зеленой окраски. Высота проростков 1,2–1,3 см, размер первых листьев 0,6–0,7х0,2 см. Фаза первого листа отмечена в 1-й декаде июня, фаза настоящего листа — во 2-й декаде июня. Период ветвления побегов совпал с первой декадой июля, в течение которой высота растений составляла 12–13 см, а размер листьев 10,2х6,2 см. Период цветения начался в третьей декаде июля. На этом этапе высота растений 31–40 см, средний размер листьев 12,6х8,5 см. Растения различались по высоте, длине, ширине и форме, длине соцветий и корневой системы. Цветение амаранта темного продолжительное и продолжается более 30 дней.

Ввиду того, что созревшие семена быстро опадают, сбор урожая начинали, когда созрели первые семена. Для анализа морфометрических признаков растения были срезаны и размещены на столах и подносах.

Результаты исследования

Исследования показали, что дозы органических удобрений во всех вариантах положительно влияют на ростовые процессы, увеличивая высоту и массу растений по сравнению с контролем. К концу вегетационного периода анализ морфометрических признаков растений показал следующие значения: средняя длина стебля колеблется от 25,3 см в контрольном варианте, 31,2–44,8 см в удобренных вариантах (рис. 2а), а длина соцветия — 12,1 см -16 см (рис. 2б). Из приведенных вариантов наиболее эффективным оказался Вариант 3–200 г/п.м. При внесении такой дозы органического удобрения длина стебля составила 44,8 см, длина соцветия 16 см соответственно, что выше контрольного варианта на 77 % и 126 % соответственно.

Изученные дозы удобрений также оказали положительное влияние на структуру растения амаранта. Средняя масса стебля до соцветий составил 8,2 г в контрольном варианте, 10,8–17,6 г в удобренных вариантах. Средняя масса соцветия у контрольного варианта 2 г, а в удобренных вариантах колеблется от 2,3 до 3,6 г.

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

1) Амарант — растение с повышенной чувствительностью к удобрениям: изученные дозы удобрений положительно влияли на рост растений в высоту и массу;

2) Доза 3-го варианта 200 г/п.м. дал наилучшие результаты: его показатели составили 44,8 см длины стебля, 16 см длины соцветия соответственно, а также средняя масса стебля 17,6 г, масса соцветия 3,6 г;

3) Доза 2-го варианта 100 г/п.м. положительно сказалось на размере листьев, в этом варианте длина и ширина листьев больше, чем в других вариантах, соответственно на 8,4 см и 4 см.

Литература:

1. Овчинников А. С., Пындак В. И. Развитие учения об агротехнической мелиорации земель//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. — 2014. — №. 3 (35).
2. Josiane Nikiema, Olufunke Cofie, Robert Impraim & Noah Adamtey Processing of Fecal Sludge to Fertilizer Pellets Using a Low-Cost Technology in Ghana. — 2013.
3. Гальченко С. В., Чердакова А. С. Обоснование использования осадка сточных вод городских очистных сооружений в качестве удобрения // Экологический вестник России. 2012. № 3. С. 30–34.
4. Фомина И. Г. Компостирование осадка сточных вод в лабораторных условиях с наполнителем из отходов табака и фасоли // Вестник ХНУ имени В. Н. Каразина, № 1104. Серия «Экология», 2014. вып. 10. С. 141–144.
5. Рафикова Г. Ф., Столярова Е. А., Логинов О. Н. «БИОСЕПТИЛОН» И «БИОКОМПОСТ 21» — Продукты бытовой биотехнологии // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2–1. URL: http://www.scienceeducation.ru/ru/article/view?id=18123 (дата обращения: 16.07.2019).
6. Севостьянов С. М., Демин Д. В., Татаркин И. В. Компостирование обработанных аминокислотными реагентами осадков сточных вод // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 3 (4). С. 1432–1435.
7. Караев А. Х. Амарант — богатый источник протеина и аминокислот /А. Х. Караев, И. Д. Тменов. — Владикавказ: Горский ГАУ, 1998. — 75 с.
8. Романенко Т. А. Кормовые растения России / Т. А. Романенко, И. А. Тютюников, П. А. Гончаров. — М.: ЦИНАО, 1999. — С. 128–130.
9. Утеуш Ю. А. Новые перспективные кормовые культуры / Ю. А. Утеуш. — Киев: Наукова ДУМКА, 1991. — С. 143–153.