Окисленные бурые угли и отходы обогащения угля в качестве удобрения сельскохозяйственных культур

Диссертационная работа выполнена в Государственном центре агрохимической службы «Кемеровский» (1984-2005 гг.). Объектами исследования послужили окисленные бурые угли и отходы обогащения угля в качестве удобрения сельскохозяйственных культур в лесостепной зоне Кемеровской области.

Материалом для исследования послужили данные полевых опытов (1983-1984 и 2002-2004 гг.), проводимые лично автором. Методология работ систематически рассматривалась на заседаниях научно-технического совета центра агрохимической службы. Исследования проведены в соответствии с ГОСТами и ОСТами и методиками, разработанными ЦИНАО и принятыми в агрохимической службе.

Диссертационная работа явилась результатом обобщения многолетних исследований и наблюдений влияния окисленных бурых углей в качестве удобрения на урожайность и качество сельскохозяйственных культур, изменения агрохимических свойств выщелоченных черноземов, вынос элементов питания и получения продукции соответствующей по качеству нормативной документации.

Достоверность и надежность материалов исследований оценена статистическими методами. Анализ и обобщение агрохимических исследований выполнен с использованием программного обеспечения банка данных, пакета обработки электронных таблиц Excel.

Испытания удобрений из углистых пород Кузнецкого бассейна были проведены с зерновыми (яровые ячмень, пшеница и овес) и картофелем Полевые опыты заложены в совхозе «Андреевский» Кемеровского района в 1984 г., в агрофирме «Тисуль» Тисульского района и в АОЗТ «Береговой» Кемеровского района в 2002-2004 гг.

Исследования влияния удобрений из углистых пород Кузнецкого бассейна на урожайность и качество сельскохозяйственных культур, изменение почвенного плодородия были проведены по различным схемам. Агротехника возделывания изучаемых культур общепринятая.

В расчлененной лесостепи Кемеровской области (совхоз «Андреевский» Кемеровского района) в качестве удобрений использовались отходы флотационного обогащения угля обогатительной фабрики ГОФ «Судженская». Изучалась эффективность разных доз отдельного внесения углеотходов и на фоне применения полного минерального удобрения. Общая площадь делянки 90 м2, учётная — 60 м2. Размещение вариантов рендомизированное. Опыт проведён в 4-х кратной повторности по схеме:

  1. контроль
  2. углеотходы 1 т/га
  3. углеотходы 2 т/га
  4. углеотходы З т/га
  5. N60Р60К60 (фон)
  6. фон + углеотходы 1 т/га
  7. фон + углеотходы 2 т/га
  8. фон + углеотходы З т/га

Минеральные удобрения вносили в дозах по 60 кг действующего вещества на гектар каждого из трех видов: мочевины, суперфосфата двойного и хлористого калия. Углистые породы и минеральные удобрения вносили осенью 1983 года вразброс под зяблевую вспашку.

В «островной» лесостепи (агрофирма «Тисуль») изучалась эффективность разных доз отдельного внесения окисленного бурого угля и на фоне азотного минерального удобрения. Площадь делянки 40 м2. Размещение вариантов рендомизированное в четырёхкратной повторности. Предшественник — чистый пар. Уборка урожая проведена методом сплошного учета.

Схема опыта:

  1. контроль
  2. бурый уголь 0,2 т/га
  3. бурый уголь 0,4 т/га
  4. бурый уголь 0,6 т/га
  5. бурый уголь 0,8 т/га
  6. бурый уголь 1,0 т/га
  7. бурый уголь 1,2 т/га
  8. N60 (фон)
  9. бурый уголь 0,2 т/га + фон
  10. бурый уголь 0,4 т/га + фон
  11. бурый уголь 0,6 т/га + фон
  12. бурый уголь 0,8 т/га + фон
  13. бурый уголь 1,0 т/га + фон
  14. бурый уголь 1,2 т/га + фон

 

Удобрения вносили по количеству сухого вещества с учётом их влажности.

В лесостепи Кузнецкой котловины на полях АОЗТ «Береговой» окисленный бурый уголь вносили одновременно с обработкой почвы и посевом яровой пшеницы посевным комплексом “Конкорд”.

Схема опыта:

  1. контроль
  2. бурый уголь 0,2 т/га
  3. бурый уголь 0,4 т/га
  4. бурый уголь 0,6 т/га
  5. бурый уголь 0,8 т/га
  6. бурый уголь 1,0 т/га
  7. бурый уголь 1,2 т/га

Изучение эффективности использования окисленного бурого угля при возделывании картофеля проведено по схеме:

  1. контроль
  2. бурый уголь 0,2 т/га
  3. бурый уголь 0,4 т/га
  4. бурый уголь 0,6 т/га
  5. бурый уголь 0,8 т/га
  6. бурый уголь 1,0 т/га

Химический состав, физические и агрохимические свойства окисленных углей разреза «Талдинский-Северный» был изучен в 1992 г. автором работы совместно с творческим коллективом «Союза экологов Кузбасса». На основании полученных данных были разработаны рекомендации по закладке опытных участков на нарушенных и сельскохозяйственных землях по изучению возможности применения сажистых углей в качестве удобрений и компонента рекультивационого горизонта.

По данным маркшейдерской службы предприятия, в границах горного отвода разреза «Талдинский-Северный» запасы окисленных углей на выходах пластов под наносы составляют: пласт 80 на участке №2 -10000 м3, пласт 78 на участке №I — 23000 м3, пласт 73-71 -25000 м3. Выход пласта 84-86 практически отработан и окисленный уголь  находится в отвале.

Для изучения химического состава окисленных углей были отобраны с пласта 80 на втором участке две пробы с кровли пласта и одна по мощности. С пласта 78 на первом участке  две пробы с верхней части, примыкающей к кровле, и по мощности пласта выходе его под наносы. Кроме того, отобраны пробы пород на поверхности отвала, проектируемого к рекультивации.

Пробы окисленных углей анализировались в специализированных лабораториях ПГО Запсибгеология и Кемеровской областной проектно- изыскательской станции химизации сельского хозяйства.

Окисленный уголь содержал фосфор подвижный – 15 мг/кг, калий подвижный – 130 мг/кг, pH 6,1. Подвижные формы тяжелых металлов в буром угле находились в концентрациях: цинк – 0,75 мг/кг, кадмий – 0,25 мг/кг, свинец – 0,85 мг/кг, кобальт – 0,82 мг/кг, никель – 2,58 мг/кг. Содержание гуминовых кислот составило от 34,2% до 32,2% .

Анализ физико-химических свойств почв выполнен аналитической лабораторией  ФГУ ЦАС «Кемеровский»  по нормативной документации, отвечающей современным метрологическим требованиям в оценке полученных показателей по точности, правильности и прецизионности.

Лабораторные исследования физико-химических и физических свойств почв проводились по методикам, которые включены в перечни нормативных документов для станций и центров агрохимслужбы.

Влажность углей определена термо-весовым методом, зольность по ГОСТ 26714-85, содержание гуминовых кислот определено по ГОСТ 9517-76.

Валовое количество азота, фосфора и калия определено в соответствии ГОСТам 26717-85, 26715-85, 26718-85 «Удобрения органические», содержание углерода по методу Тюрина, рН солевой вытяжки по ГОСТ 26483-85.

В окисленных углях определено количество подвижных форм фосфора, калия, серы, емкость поглощения, сумма поглощенных оснований, в т.ч. кальция, магния, натрия, железа и алюминия отдельно, по ГОСТам 26204-84 – 26213-84.

Проведен анализ водной вытяжки и определен ионный состав ее по ГОСТам 26424-85 – 26428-85.

Подвижные формы азота в окисленных углях определены по ГОСТ 26716-85 «Методы определения аммонийного азота» и ГОСТ 26951-86 «Определение нитратов ионометрическим методом».

В окисленных углях и зольном остатке определено наличие 34 металлов спектральным количественным методом.

Валовое содержание и концентрация подвижных форм тяжелых металлов, в том числе: кадмия, хрома, кобальта, никеля, марганца, цинка, свинца, меди, определено методом атомной абсорбции. Определение ртути проведено методом холодных паров на анализаторе ртути «Юлия-2». Анализ полученных результатов проведен сравнением с ПДК для почв.

Агрохимические анализы почв проведены следующими методами:

ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО;

ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО;

ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества.

Подвижные (доступные) соединения свинца, кадмия, меди и цинка, никеля, кобальта, марганца, хрома определены из ацетатно-буферной вытяжки рН 4,8 атомно-абсорбционным методом (Методические указания ЦИНАО, 1993). Валовые формы тяжелых металлов были получены химическим разложением почв смесью азотной кислоты и перекиси водорода, определялись атомно-абсорбционным методом (Методические указания ЦИНАО, 1989).

Показатели качества зерна определяли методами:

Влажность по ГОСТ 13979.5-68 и 13586.5- 93 «Зерно. Методы определения влажности»

Количество клейковины по ГОСТу 13586.1-68. «Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице».

Содержание калия – Руководство по анализу кормов (1982), ГОСТ 30504-97.

Содержание азота по ГОСТ 13496.4-84 и 13496.4-93. «Методы определения содержания азота, белка и сырого протеина».

Содержание фосфора – ГОСТ 26657.85 и 26657-97. «Методы определения содержания фосфора»

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector