| |
|
|
|
| |
| №3, 2023: Раздел 1. Экология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 1. Экология
О.В. Бакланова, Л.В. Брындина, А.Л. Лукин. Экологическая роль осадков сточных вод и биочара в восстановлении биологической активности почвы
Стр.5-9
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2023-3-5-9
О.В. Бакланова, старший преподаватель, ФГБОУ ВО Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова (ВГЛТУ им. Морозова), [email protected], Воронеж, Россия
Л.В. Брындина, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВО Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова (ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова), [email protected], Воронеж, Россия
А.Л. Лукин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВО Воронежский государственный аграрный университет имени Императора Петра I (ВГАУ), [email protected], Воронеж, Россия
Аннотация.
Интенсивное использование минеральных удобрений и средств защиты растений привело к серьезным негативным изменениям черноземов Воронежской области, истощению их ресурсного потенциала. Для восстановления плодородия и экологической устойчивости черноземов рассмотрена возможность использования осадков сточных вод (ОСВ) и биочара из ОСВ. Объектом исследования выступал чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный суглинистый. Установлена положительная динамика данных органогенных мелиорантов на гумусообразование и биологическую активность чернозема выщелоченного. Внесение в почву ОСВ и биочара в дозе 10% приводило к повышению органического вещества на 44 – 48%. Доказано, что осадок сточных вод и биочар способствуют повышению протеолитической, уреазной, фосфатазной и каталазной активности. Протеолитическая активность возросла на 31,8% после обработки загрязненной почвы биочаром и на 35% - после обработки ОСВ. Содержание уреазы повысилось в 9,3 раза после обработки биочаром и в 10,7 раза после обработки ОСВ. Содержание фосфатазы увеличилось в 7,8 раза (биочар) и 10, 5 раза (ОСВ). Каталаза увеличилась в 2,8 раза относительно ее уровня в загрязненной почве. Показана высокая скорость восстановления биологической активности почвы, загрязненной токсикантом.
Abstract.
Intensive use of mineral fertilizers and plant protection products has led to serious negative changes in the chernozems of the Voronezh Region, depletion of their resource potential. To restore the fertility and environmental sustainability of the chernozems, the possibility of using sewage sludge (SS) and biochar from the SS is considered. The object of the study was the leached medium-humus medium-thick loamy chernozem. The positive dynamics of these organogenic meliorants on humus formation and biological activity of leached chernozem has been established. The introduction of the SS and biochar into the soil at a dose of 10% led to an increase in organic matter by 44 – 48%. It is proved that sewage sludge and biochar contribute to the increase of proteolytic, urease, phosphatase and catalase activity. Proteolytic activity increased by 31.8% after treatment of contaminated soil with biochar and by 35% after treatment with the SS. The urease content increased 9.3 times after biochar treatment and 10.7 times after the SS treatment. The phosphatase content increased by 7.8 times (biochar) and 10.5 times (SS). The catalase increased 2.8 times relative to its level in contaminated soil. A high rate of restoration of biological activity of soil contaminated with a toxicant is shown.
Ключевые слова: осадки сточных вод, биочар, восстановление почвы, биологическая активность почв, органическое вещество почвы, ферментативная активность почв.
Keywords: sewage sludge (SS), biochar, soil restoration, biological activity of soils, soil organic matter, enzymatic activity of soils.
Библиографический список
1. Девятова Т.А., Горбунова Ю.С. Биодиагностика экологического состояния черноземов ЦЧР//Рациональное землепользование: оптимизация земледелия и растениеводства. V международная научно-практическая конференция, посвященная 80-летию со дня рождения академика РАСХН А.П. Щербакова. Курский федеральный аграрный научный центр. – Курск, 2021. – С.87-89.
2. Инишева Л.И., Ивлева С.Н., Щербакова Т.А. Руководство по определению ферментативной активности торфяных почв и торфов. - Томск: Издательство Томского Университета, 2002. – с. 119.– URL: https://ltorf.tspu.edu.ru/files/Rukovodstvo_fermenty.pdf (дата обращения 12.06.2022).
3. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. – Москва: Наука, 2005.- 251 с.
4. Spohn M., Kuzyakov Y. Phosphorus mineralization can be driven by microbial need for carbon //Soil Biol. Biochem. – 2013. – Vol.61. – Р. 69–75.- DOI: 10.1016/j.soilbio.2013.02.013.
5. Olander L. P., Vitousek P.M. Regulation of soil phosphatase and chitinase activity by N and P availability// Biogeochemistry. – 2000. – Vol. 49. – Р. 175–190.- DOI: 10.1023/A:1006316117817.
6. Margalef O., Sardans J., Fernández-Martínez M. et al. Global patterns of phosphatase activity in natural Soils // Sci. Rep. – 2017. – No7.- Р.1337.- URL: https://www.nature.com/articles/s41598-017-01418-8#article-info (дата обращения: 14.05.2023).
7. Khan Z., Zhang K., Khan M.N., Bi J., Zhu K., Luo L. , Hu L. How Biochar Affects Nitrogen Assimilation and Dynamics by Interacting Soil and Plant Enzymatic Activities: Quantitative Assessment of 2 Years Potted Study in a Rapeseed-Soil System// Front. Plant Sci. – 2022. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35360339/(дата обращения: 14.05.2022). - DOI: 10.3389/fpls.2022.853449 .
8. Щемелинина Т.Н., Новоселова Е.И., Киреева Н.А., Маркарова М.Ю. Диагностирование степени загрязненности почв нефтью по показателям ферментативной активности //Вестник ОГУ. – 2007.- №75. – С.432-434.
9. Oladele S. O. Effect of biochar amendment on soil enzymatic activities, carboxylate secretions and upland rice performance in a sandy clay loam Alfisol of Southwest Nigeria// Sci. Afric. – 2019. – Vol.4.-URL:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468227619306684?via%3Dihub (дата обращения: 15.05.2023).
10. Jangid K., Williams M.A., Franzluebbers A.J., Sanderlin J. Relative impacts of land-use, management intensity and fertilization upon soil microbial community structure in agricultural systems//Soil Biology and Biochemistry. – 2008. – Vol. 40. – P. 2843–2853.
11. Lombard N., Prestat E., Elsas J. D. V., Simonet P. Soil-specific limitations for access and analysis of soil microbial communities by metagenomics // FEMS Microbiology Ecology. – 2011. – Vol. 78. – No 1. – P. 31–49.
12. Hansel C., Fendorf S., Jardine P., Francis C. Changes in bacterial and archaeal community structure and functional diversity along a geochemically variable soil profile//Applied and Environmental Microbiology. – 2008. – Vol. 74. – P. 1620–1633.
ECOLOGICAL ROLE OF SEWAGE SLUDGE AND BIOCHAR IN RESTORING THE BIOLOGICAL ACTIVITY OF THE SOIL
O.V. Baklanova, Senior Lecturer, G.F. Morozov Voronezh State University of Forestry and Engineering (VGLTU), [email protected], Russia, Voronezh.
L.V. Bryndina, Ph.D. (Agriculture), Dr. Habil., Professor, G. F. Morozov Voronezh State University of Forestry and Engineering (VGLTU), [email protected] , Russia, Voronezh.
A.L. Lukin, Ph.D. (Agriculture), Dr. Habil., Professor, Voronezh State University of Agrarian named after Emperor Peter I (VGAU), [email protected] , Russia, Voronezh.
References
1. Devyatova T.A., Gorbunova Yu.S. Biodiagnostika ekologicheskogo sostoyaniya chernozemov CChR. Racionalnoe zemlepolzovanie: optimizaciya zemledeliya i rastenievodstva. V mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya, posvyashennaya 80-letiyu so dnya rozhdeniya akademika RASHN A.P. Sherbakova. Kurskij federalnyj agrarnyj nauchnyj centr [Biodiagnostics of the ecological state of chernozems of the Central Black Earth. Rational land use: optimization of agriculture and crop production. V International Scientific and Practical Conference dedicated to the 80th anniversary of the birth of Academician A.P. Shcherbakov]. Kursk Federal Agrarian Scientific Center. Kursk, 2021. P. 87-89. [in Russian].
2. Inisheva L.I., Ivleva C.H., Sherbakova T.A. Rukovodstvo po opredeleniyu fermentativnoj aktivnosti torfyanyh pochv i torfov [Guidelines for determining the enzymatic activity of peat soils and peat]. Tomsk: Izdatelstvo Tomskogo Universiteta, 2002. P.119, available at: https://ltorf.tspu.edu.ru/files/Rukovodstvo_fermenty.pdf /date of access12.06.2022. [in Russian].
3. Khaziev F.H. Metody pochvennoj enzimologii [Methods of soil enzymology]. Moscow, Nauka. 2005. P. 251. [in Russian].
4. Spohn M., Kuzyakov Y. Phosphorus mineralization can be driven by microbial need for carbon. Soil Biol. Biochem. 2013. Vol. 61. Р. 69–75. DOI: 10.1016/j.soilbio.2013.02.013.
5. Olander L. P., Vitousek P.M. Regulation of soil phosphatase and chitinase activity by N and P availability. Biogeochemistry. 2000. Vol. 49. Р. 175–190.- DOI: 10.1023/A:1006316117817.
6. Margalef O., Sardans J., Fernández-Martínez M. et al. Global patterns of phosphatase activity in natural Soils. Sci. Rep. 2017. No 7. Р.1337, available at: https://www.nature.com/articles/s41598-017-01418-8#article-info /date of access 14.05.2023.
7. Khan Z., Zhang K., Khan M.N., Bi J., Zhu K., Luo L. , Hu L. How Biochar Affects Nitrogen Assimilation and Dynamics by Interacting Soil and Plant Enzymatic Activities: Quantitative Assessment of 2 Years Potted Study in a Rapeseed-Soil System. Front. Plant Sci. 2022, available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35360339/ date of access 14.05.2022. - DOI: 10.3389/fpls.2022.853449
8. Shemelinina T.N., Novoselova E.I., Kireeva N.A., Markarova M.Yu. Diagnostirovanie stepeni zagryaznennosti pochv neftyu po pokazatelyam fermentativnoj aktivnosti [Diagnosing the degree of oil contamination of soils by indicators of enzymatic activity]. Vestnik OGU. 2007. No. 75. P.432-434. [in Russian].
9. Oladele S. O. Effect of biochar amendment on soil enzymatic activities, carboxylate secretions and upland rice performance in a sandy clay loam Alfisol of Southwest Nigeria. Sci. Afric. 2019. Vol. 4, available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468227619306684?via%3Dihub / date of access 15.05.2023.
10. Jangid K., Williams M.A., Franzluebbers A.J., Sanderlin J. Relative impacts of land-use, management intensity and fertilization upon soil microbial community structure in agricultural systems. Soil Biology and Biochemistry. 2008. Vol. 40. P. 2843–2853.
11. Lombard N., Prestat E., Elsas J. D. V., Simonet P. Soil-specific limitations for access and analysis of soil microbial communities by metagenomics. FEMS Microbiology Ecology. 2011. Vol. 78. No. 1. P. 31–49.
12. Hansel C., Fendorf S., P. Jardine, Francis C. Changes in bacterial and archaeal community structure and functional diversity along a geochemically variable soil profile. Applied and Environmental Microbiology. 2008. Vol. 74. P. 1620–1633.
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
