ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2022-3-187-196ecodag-2590Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯAGROCULTURAL ECOLOGYНетрадиционные элементы технологии возделывания сельскохозяйственных культур с использованием удобрений‐мелиорантовNon‐traditional elements of the technology of agricultural crop cultivation using fertilizers‐ameliorantshttps://orcid.org/0000-0002-4579-7047МежевоваА. С.MezhevovaA. S.

Межевова Алина С. - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией анализа почв.

400062, Волгоград, пр. Университетский, д. 97.

Тел. +79610681107

Alina S. Mezhevova - PhD in Agricultural Science, Leading Researcher, Head, Soil Testing Laboratory, Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation, Russian Academy of Sciences.

97 Universitetskiy Ave., Volgograd, 400062.

Tel. +79610681107

asmezhevova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8077-7052БеляевА. И.BelyaevA. I.

Беляев Александр И.

Волгоград.

Belyaev Alexander I.

Volgograd.

Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наукРоссияFederal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202209102022173187196Copyright © Межевова А.С., Беляев А.И., 20222022Межевова А.С., Беляев А.И.Mezhevova A.S., Belyaev A.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2590

Цель исследований – определение пригодности и удобрительной ценности удобрений‐мелиорантов, а также оценка степени их загрязненности тяжелыми металлами; апробация удобрений‐мелиорантов в различных условиях при возделывании сельскохозяйственных культур.

Материал и методика

Материал и методика. Аналитическими      методами      в лабораторных  условиях  изучали  основные    агрохимические показатели осадка сточных вод и химический состав глауконита. Содержание катионов тяжелых металлов в осадке сточных вод определяли   методом   атомно‐абсорбционной спектрометрии. Объект исследований в первом опыте – семенной картофель сорт Ароза; во втором опыте – сафлор красильный сорт Александрит.

Результаты

Результаты. Проведены     исследования     физико‐химических показателей переработанного осадка сточных вод. Установлено, что  по  своему  составу осадок     является     эффективным органическим  удобрением.  Содержание  тяжелых  металлов  в осадке   сточных   вод   не   превышает   предельно   допустимых концентраций.  Определено,  что  основу  глауконита  составляют кремнеземы, а также в нем содержатся фосфорное, калийное и магниевое   удобрение.   Доказано,   что   использование   осадка сточных вод в качестве самостоятельного удобрения, а также в сочетании   с   глауконитом   позволило   существенно   увеличить урожайность семенного картофеля и сафлора.

Заключение

Заключение. Использование нетрадиционных удобрений‐мелиорантов целесообразно наряду с использованием классических минеральных удобрений, так как позволяют увеличить  урожайность  некоторых  сельскохозяйственных культур, а также достигнуть экономии поливной воды.

Aim

Aim. The aim of research is to determine the suitability and fertilizing value of fertilizers‐ameliorant, as well as to assess the degree of their contamination with heavy metals; approbation of fertilizers‐ameliorants in various conditions in the cultivation of agricultural crops.

Material and Methodology

Material and Methodology. The main agrochemical parameters of sewage sludge and the chemical composition of glauconite were studied by analytical methods in laboratory conditions. The content of heavy metal cations in the sewage sludge was determined by atomic absorption spectrometry. The object of research in the first experiment is seed potatoes (variety Arosa); in the second experiment – safflower (variety Alexandrite).

Results

Results. Studies of the physico‐chemical parameters of the processed sewage sludge have been carried out. It has been established that the composition of the sediment is an effective organic fertilizer. The content of heavy metals in sewage sludge does not exceed the maximum allowable concentrations.   It   has   been   determined   that  silica   is   the   basis   of glauconite, and it also contains phosphorus, potassium and magnesium fertilizers. It has been proven that the use of sewage sludge as an independent  fertilizer,  as  well  as  in  combination  with  glauconite,  has significantly increased the yield of seed potatoes and safflower.

Conclusion

Conclusion. The use of non‐traditional ameliorant fertilizers is advisable along with the use of classical mineral fertilizers, as they allow increasing the  yield  of  some  agricultural  crops,  as  well  as  achieving  savings  in irrigation water.

Осадок сточных водфизико‐химические показателиглауконитудобрение‐мелиорантзапасы влагикартофельсафлорурожайностьSewage sludgephysico‐chemical parametersglauconitefertilizer‐ameliorantmoisture reservespotatosafflowercrop yieldsРабота выполнена в рамках государственного задания НИР ФНЦ агроэкологии РАН № FNFE‐2022‐0007 «Теория и принципы формирования адаптивных агролесомелиоративных комплексов сухостепной зоны юга РФ в контексте климатических изменений».The work was carried out within the framework of State Assignment Research FNTs Agroecology RAS No. FNFE‐2022‐0007 "Theory and principles of the formation of adaptive agroforest reclamation complexes in the dry steppe zone of the south of the Russian Federation in the context of climate change."ReferencesВоронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебное пособие. Москва, 2006. 704 с.Voronov Ju.V., Jakovlev S.V. Vodootvedenie i ochistka stochnyh vod [Water disposal and wastewater treatment]. Moscow, 2006, 704 p. (In Russian)Бушуев Н.Н., Шуравилин А.В. Влияние внесения осадков сточных вод на загрязнение тяжелыми металлами // Плодородие. 2014. N 4. С. 40‐41.Bushuev N.N. Shuravilin A.V. Influence of the introduction of sewage sludge on pollution with heavy metals. Plodorodie [Fertility]. 2014, no. 4, pp. 40‐41. (In Russian)Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Ленинград: Агропромиздат, 1987. 142 с.Alekseev Ju.V. Tyazhelye metally v pochvakh i rasteniyakh [Heavy metals in soils and plants]. Leningrad, Agropromizdat Publ., 1987, 142 p. (In Russian)Ahmed H.Kh., Fawy H.A., Abdel‐Ha E.S. Study of sewage sludge use in agriculture and its effect on plant and soil // Agriculture and biology journal of North America. 2010. V. 1(5). P. 1044‐1049. DOI: 10.5251/abjna.2010.1.5.1044.1049Ahmed H.Kh., Fawy H.A., Abdel‐Ha E.S. Study of sewage sludge use in agriculture and its effect on plant and soil. Agriculture and biology journal of North America, 2010, vol. 1(5), pp. 1044‐1049. DOI:10.5251/abjna.2010.1.5.1044.1049Behbahaninia A., Mirbagheri S.A., Nouri J. Effects of sludge from wastewater treatment plants on heavy metals transport to soils and groundwater // Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering. 2010. V. 7 (5). P. 401‐406.Behbahaninia A., Mirbagheri S.A., Nouri J. Effects of sludge from wastewater treatment plants on heavy metals transport to soils and groundwater. Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering. 2010, vol. 7 (5), pp. 401‐406.Colón J., Alarcón M., Healy M., Namli A., Ponsá S., Sanin F.D., Taya C. Producing sludge for agricultural applications. London, 2017. P. 294‐320. URL: http://www.nuigalway.ie/media/gene/files/Colon-et-al.-COST.pdf (дата обращения: 10.06.2021)Colón J., Alarcón M., Healy M., Namli A., Ponsá S., Sanin F.D., Taya C. Producing sludge for agricultural applications. London, 2017, pp. 294‐320. Available at: http://www.nuigalway.ie/media/gene/files/Colon-et-al.-COST.pdf (accessed 10.06.2021)Удалов Р.В., Максимюк Н.Н. Использование осадка сточных вод: опыт зарубежных стран и России // Главный агроном. 2007. N 2. С. 72‐73.Udalov R.V., Maksimyuk N.N. Sewage sludge use: experience of foreign countries and Russia. Glavnyi agronom [Chief agronomist]. 2007, no. 2, pp. 72‐73. (In Russian)Пындак В.И., Новиков А.Е., Межевова А.С. Адсорбционные свойства удобрений на основе осадков сточных вод // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. 2016. N 4 (29). С. 61‐64.Pyndak V.I., Novikov A.E., Mezhevova A.S. Adsorption properties of fertilizers based on sewage sludge. Teoreticheskie i prikladnye problemy agropromyshlennogo kompleksa [Theoretical and applied problems of the agro‐industrial complex]. 2016, no. 4 (29), pp. 61‐64. (In Russian)Пындак В.И., Новиков А.Е., Межевова А.С. Действие и последействие нетрадиционных удобрений‐мелиорантов при орошении // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2016. N 3 (43). С. 196‐202.Pyndak V.I., Novikov A.E., Mezhevova A.S. Deistvie i posledeistvie netraditsionnykh udobrenii‐meliorantov pri oroshenii. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie [Bulletin of the Nizhnevolzhsky agro‐university complex: science and professional education]. 2016, no. 3 (43), pp. 196‐202. (In Russian)Ильинский А.В., Евсенкин К.Н., Нефедов А.В. Обоснование экологически безопасного использования осадков сточных вод канализационных очистных сооружений жилищно‐коммунального хозяйства // Агрохимический вестник. 2020. N 1. С. 60‐64. DOI: 10.24411/1029‐2551‐2020‐10009Ilyinsky A.V., Evsenkin K.N., Nefedov A.V. Substantiation of ecologically safe use of sewage sludge from sewage treatment facilities of housing and communal services. Agrochemical Herald, 2020, no. 1, pp. 60‐64. (In Russian) DOI: 10.24411/1029‐2551‐2020‐10009Рабинович Г.Ю., Подолян Е.А., Зинковская Т.С. Использование осадка сточных вод и режим органического вещества дерново‐подзолистой почвы // Российская сельскохозяйственная наука. 2020. N 4. С. 37‐41. DOI: 10.31857/S2500262720040092Rabinovich G.Yu., Podolyan E.A., Zinkovskaya T.S. The use of sewage sludge and the regime of organic matter in sod‐podzolic soil. Russian Agricultural Sciences, 2020, no. 4, pp. 37‐41. (In Russian) DOI: 10.31857/S2500262720040092Мерзлая Г.Е. Экологическая оценка осадка сточных вод // Химия в сельском хозяйстве. 1995. N 4. С. 38‐42.Merzlaya G.E. Environmental assessment of sewage sludge. Khimiya v sel'skom khozyaistve [Chemistry in agriculture]. 1995, no. 4, pp. 38‐42. (In Russian)ГОСТ Р 27979‐88. Удобрения органические. Метод определения pH. М.: Издательство стандартов, 1989. 5 с.GOST R 27979‐88. Udobreniya organicheskie. Metod opredeleniya pH [GOST R 27979‐88. Fertilizers are organic. pH determination method]. Moscow, Standards Publ., 1989, 5 p. (In Russian)ГОСТ Р 26713‐85. Удобрения органические. Методы определения влаги и сухого остатка. Издательство стандартов, 1986. 3 с.GOST R 26713‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya vlagi i sukhogo ostatka [GOST R 26713‐85. Fertilizers are organic. Methods for determining moisture and dry residue]. Moscow, Standards Publ., 1986, 3 p. (In Russian)ГОСТ Р 27980‐88. Удобрения органические. Методы определения органического вещества. М.: Издательство стандартов, 1989. 10 с.GOST R 27980‐88. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya organicheskogo veshchestva [GOST R 27980‐88. Fertilizers are organic. Methods for determining organic matter]. Moscow, Standards Publ., 1989, 10 p.ГОСТ Р 26715‐85. Удобрения органические. Методы определения общего азота. М.: Издательство стандартов, 1986. 12 с.GOST R 26715‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya obshchego azota [GOST R 26715‐85. Fertilizers are organic. Methods for determining total nitrogen]. Moscow, Standards Publ., 1986, 12 p.ГОСТ Р 26716‐85. Удобрения органические. Методы определения аммонийного азота. Издательство стандартов, 1986. 8 с.GOST R 26716‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya ammoniinogo azota [GOST R 26716‐85. Fertilizers are organic. Methods for determination of ammonium nitrogen]. Moscow, Standards Publ., 1986, 8 p.ГОСТ Р 26717‐85. Удобрения органические. Методы определения общего фосфора. Издательство стандартов, 1986. 6 с.GOST R 26717‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya obshchego fosfora [GOST R 26717‐85. Fertilizers are organic. Methods for determining total phosphorus]. Moscow, Standards Publ., 1986, 6 p.ГОСТ Р 26718‐85. Удобрения органические. Методы определения общего калия. Издательство стандартов, 1986. 4 с.GOST R 26718‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya obshchego kaliya [GOST R 26718‐85. Fertilizers are organic. Methods for determining total potassium]. Moscow, Standards Publ., 1986, 4 p.ГОСТ Р 26714‐85. Удобрения органические. Методы определения золы. Издательство стандартов, 1987. 2 с.GOST R 26714‐85. Udobreniya organicheskie. Metody opredeleniya zoly [GOST R 26714‐85. Fertilizers are organic. Ash determination methods]. Moscow, Standards Publ., 1987, 2 p.Novikov A., Poddubskiy A., Dugin E., et al. Wastewater treatment and disposal of individual residential buildings in agriculture // 18th International Scientific Conference «Engineering for Rural Development» (Jelgava, Latvia, May 22‐24, 2019): Proceedings / Latvia University of Life Sciences and Technologies, Faculty of Engineering. Jelgava (Latvia), 2019. V. 18. P. 397‐406. DOI: 10.22616/ERDev2019.18.N207Novikov A., Poddubskiy A., Dugin E., et al. Wastewater treatment and disposal of individual residential buildings in agriculture. Proceedings of 18th International Scientific Conference “Engineering for Rural Development”, Jelgava, Latvia, 22‐24 May 2019. Latvia University of Life Sciences and Technologies, Faculty of Engineering, Jelgava (Latvia), 2019, vol. 18, pp. 397‐406. DOI: 10.22616/ERDev2019.18.N207Пындак В.И. Агротехническая мелиорация земель в аридных условиях Нижнего Поволжья // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. N 4. С. 15‐17.Pyndak V.I. Agrotechnical land reclamation in arid conditions of the Lower Volga region. Sel'skokhozyaistvennye mashiny i tekhnologii [Agricultural machines and technologies]. 2013, no. 4, pp. 15‐17. (In Russian)Mezhevova A.S. Wastewater silt sludge application in case of Carthamus tinctorius cultivation on light chestnut soils of the Volgograd region, Russia // South of Russia: ecology, development. 2020. V. 15. N. 3. P. 43‐52. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2020‐3‐43‐52Mezhevova A.S. Wastewater silt sludge application in case of Carthamus tinctorius cultivation on light chestnut soils of the Volgograd region, Russia. South of Russia: ecology, development, 2020, vol. 15, no. 3, pp. 43‐52. DOI: 10.18470/1992‐1098‐2020‐3‐43‐52Межевова А.С. Использование осадков сточных вод при возделывании сельскохозяйственных культур // Научный журнал Российского НИИ мелиорации. 2021. N 2. С. 82‐91. DOI: 10.31774/2222‐1816‐2021‐11‐2‐82‐91Mezhevova A.S. The use of sewage sludge in the cultivation of crops. Scientific journal of russian scientific research institute of land improvement problems, 2021, no. 2, pp. 82‐91. (In Russian) DOI: 10.31774/2222‐1816‐2021‐11‐2‐82‐91ГОСТ 54651‐2011. Удобрения органические на основе осадков сточных вод. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2011. 17 с.GOST 54651‐2011. Udobreniya organicheskie na osnove osadkov stochnykh vod. Tekhnicheskie usloviya [GOST 54651‐2011. Organic fertilizers based on sewage sludge. Specifications]. Moscow, Standartinform Publ., 2011, 17 p. (In Russian)Кузнецов А.В., Фесюн А.П., Самохвалов С.Г., Махонько Э.П. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства (издание 2‐е, переработанное и дополненное). Москва: ЦИНАО, 1992. 61 с.Kuznecov A.V., Fesyun A.P., Samohvalov S.G., Makhon'ko E.P. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu tyazhelykh metallov v pochvakh sel'khozugodii i produktsii rastenievodstva [Guidelines for the determination of heavy metals in agricultural soils and crop products]. Moscow, CINAO Publ., 1992, 61 p. (In Russian)Клисенко М.А., Александрова Л.Г. Определение остаточных количеств пестицидов. Киев: Здоровья, 1983. 248 с.Klisenko M.A., Aleksandrova L.G. Opredelenie ostatochnykh kolichestv pestitsidov [Determination of pesticide residues]. Kiev, Zdorov'ya Publ., 1983, 248 p. (In Russian)Денисов Ю.Н., Зыбалов В.С. Агроэкологическая оценка почв и возможности использования глауконита и отходов производства для повышения плодородия почв Челябинской области // Агрохимический вестник. 2020. N 6. С. 7‐11.Denisov Yu.N., Zybalov V.S. Agroecological assessment of soils and the possibility of using glauconite and industrial waste to improve soil fertility in the Chelyabinsk region. Agrokhimicheskii vestnik [Agrochemical Herald]. 2020, no. 6, pp. 7‐11. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.