Использование компостов из твердых бытовых отходов в питомниках для удобрения посевов сосны и ели

 

Данилов Ю.И., Попова А.А., Бурцев Д.С.

(СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)

 

The influence of solid waste composts at growth and changing biomass structure of pine and spruce seedlings has researched. Different doses of composts have experienced.

 

Одной из серьезных проблем в области лесовыращивания является поддержание баланса гумуса почв питомников. Содержание гумуса в почвах большинства постоянных питомников неуклонно уменьшается, что ведет к снижению объемов и качества выращиваемых сеянцев и саженцев. Решить данную проблему только за счет применения традиционных видов органических удобрений (торфа, навоза и др.) невозможно. Необходимо расширение ассортимента применяемых удобрений, снижение их себестоимости и повышение доступности. В этой связи компост, образующийся после переработки твердых отходов (ТБО) на мусороперерабатывающих заводах, может послужить важным резервом для восполнения почв питомников.

Результаты опытов с разными дозами компоста ТБО показали, что в исследованном диапазоне доз (50-300 т/га) оптимальный результат получен при внесении 100 т компоста на 1 га (таблица 1). В этом варианте опыта фитомасса однолетних сеянцев сосны превысила контроль на 44%, в том числе надземной части – на 34%, корней – на 59%.

Доза компоста в 50 т/га оказалась недостаточной для получения достоверного эффекта: изменения показателей фитомассы однолетних сеянцев сосны находятся в пределах ошибки опыта. Двойное (до 200 т/га) и тройное (до 300 т/га) увеличение дозы компоста в корнеобитаемом слое почвы вызвало отрицательный эффект – снижение общей фитомассы сеянцев составило в среднем 22%, в том числе массы корней сеянцев – на 88%.

 

Таблица 1 – Влияние разных доз внесения компоста на параметры фитомассы однолетних сеянцев сосны обыкновенной, в конце 2007 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста, т/га	Фитомасса 20 сеянцев, г			Отношение массы надземной части к массе подземной
	надземная часть (стволик и хвоя)	подземная часть (корни)	итого
300	2,17	0,78	2,95	2,8
200	2,25	0,83	3,08	2,7
100	3,18	2,32	5,50	1,4
50	1,88	1,74	3,62	1,1
без внесения	2,37	1,46	3,83	1,6

 

Спустя два года после внесения компоста большая часть сеянцев в последних двух вариантах погибло в результате воздействия на них вредных веществ. Положительный результат, полученный при внесении 100 т компоста на 1 га, сохранился (таблица 2). При этом в варианте с внесение компоста не только повысилась фитомасса сеянцев на 17% по сравнению с контролем, но и в лучшую сторону изменилось соотношение надземной и подземной части растения.

 

Таблица 2 – Влияние разных доз внесения компоста на параметры фитомассы двухлетних сеянцев сосны обыкновенной, в конце 2008 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста, т/га	Фитомасса одного сеянца, г			Отношение массы надземной части к массе подземной
	надземная часть (стволик и хвоя)	подземная часть (корни)	итого
100	4,67	0,88	5,56	4,2
без внесения	3,84	0,92	4,76	5,3

 

В посевах сосны второго года выращивания (таблица 3), где имеем дело с более крупными растениями, ингибирующего влияния больших доз компоста на рост корней уже нет. Достоверный положительный эффект получен при внесении 50 и 100 т компоста на 1 га. В варианте 50 т/га увеличение общей учетной фитомассы составило 42%, в том числе корней – 62%.

 

Таблица 3 – Влияние разных доз компоста на параметры фитомассы двухлетних сеянцев сосны обыкновенной, в конце 2007 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста, т/га	Фитомасса 20 сеянцев в абсолютно-сухом состоянии, г					Отношение массы надземной части к массе подземной	Отношение массы хвои к массе корней
	Надземная часть			Подземная часть (корни)	Всего
	Хвоя	Стволик	Итого
300	11,75	3,30	15,05	9,10	24,15	1,7	1,3
200	11,47	3,21	14,68	12,61	27,29	1,2	0,9
100	14,01	3,41	17,42	5,09	22,51	3,4	2,8
50	18,00	4,53	22,53	7,82	30,35	2,9	2,3
без внесения	11,19	2,73	13,92	7,47	21,39	1,9	1,5

 

В последующем различия между разными вариантами нивелировались. В вариантах опыта при дозе внесения 50 т/га и 400 т/га к концу третьего года у сеянцев сосны достоверных различий по накопленной фитомассе не наблюдалось (таблица 4). Вероятно, это связано с тем, что большая доза сначала ингибирует рост растения, а затем начинает действовать на нее положительно.

 

Таблица 4 – Влияние разных доз компоста на параметры фитомассы трехлетних сеянцев сосны обыкновенной, в конце 2008 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста, т/га	Фитомасса 1 сеянца, г					Отношение массы надземной части к массе подземной	Отношение массы хвои к массе корней
	Надземная часть			Подземная часть	всего
	хвоя	стволик	итого	корни
400	8,8	6,9	15,6	4,1	19,7	3,9	0,8
50	7,3	7,8	15,1	3,7	18,8	4,1	1,1

 

Ель в двухлетних посевах оказалась менее отзывчивой на подкормку компостом, чем сосна (таблица 5). Достоверное увеличение массы хвои и стволика сеянцев отмечено при дозе компоста 100 т/га, корней – 200 т/га (+26%). Остальные различия находятся в пределах естественной вариации данных. Это связано, видимо, с наличием достаточного для ели количества элементов питания в ризосфере сравнительно мелких сеянцев.

 

Таблица 5 – Влияние разных доз компоста на параметры фитомассы двухлетних сеянцев ели европейской, в конце 2007 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста, т/га	Фитомасса 20 сеянцев в абсолютно-сухом состоянии, г					Отношение массы надземной части к массе подземной	Отношение массы хвои к массе корней
	Надземная часть			Подземная часть (корни)	Всего
	Хвоя	Стволик	Итого
300	3,89	3,26	7,15	3,82	10,97	1,9	1,0
200	4,20	3,72	7,92	4,16	12,08	1,9	1,0
100	4,90	4,85	9,75	2,83	12,58	3,5	1,7
50	4,67	3,75	8,42	3,36	11,78	2,5	1,4
без внесения	4,17	4,16	8,33	3,29	11,62	2,5	1,3

 

Через два года четко становиться видно негативное влияние внесения компоста на ель. Даже при внесении сравнительно небольшой дозы в размере 100 т/га параметры фитомассы ели значительно ухудшаются (таблица 6), особенно заметно сокращается масса корней, уменьшается сохранность, молодые растения начинают погибать.

 

Таблица 6 - Влияние разных доз компоста на параметры фитомассы двухлетних сеянцев ели европейской, в конце 2008 г (компост в качестве подкормки внесен в начале 2007 г.)

Доза компоста,  т/га	Фитомасса одного сеянцев, г					Отношение массы надземной части к массе подземной	Отношение массы хвои к массе корней
	Надземная часть			Подземная часть	всего
	хвоя	стволик	итого	корни
300	1,53	1,43	3,56	2,17	5,73	1,6	0,7
100	2,31	3,58	6,19	4,75	10,94	1,3	0,5
Без внесения	2,93	5,16	7,43	7,43	14,86	1,0	0,4

 

Результаты проведенного эксперимента позволяют сделать следующие выводы:

- сеянцы ели менее отзывчивы к внесению компоста, чем сеянцы сосны. Видимо, растениям, обладающим в ранние годы большей скоростью роста, свойственна и более высокая степень отзывчивости на внесение компоста. Есть основания предположить, что быстрорастущие лиственные породы, а из хвойных – лиственница, будут наиболее отзывчивы на внесение компоста. У этих пород на единицу биомассы корней приходится больше прироста биомассы подземных органов, что создает своеобразный «эффект разбавления» содержания тяжелых металлов в общей массе растения.

- увеличение дозы компоста в почву не всегда приводит к увеличению отрицательного влияния тяжелых металлов. Сопоставление показателей роста посадочного материала в рассмотренных опытах показывает, что такое неоднородное действие связано со сложными процессами, проистекающими в почвенно-поглощающем комплексе. При использовании такого вида удобрений одновременно действуют две противоположные тенденции: повышение содержания тяжелых металлов и изменения свойств самой почвы (снижается ее кислотность и повышается содержание в ней органического вещества). Все это уменьшает подвижность и интенсивность поступления металлов в растения.

- увеличение биомассы хвои и корней под влиянием компоста будет способствовать лучшему росту посадочного материала в лесных культурах, ибо между биометрическими показателями (высотой, диаметром стволика и массой) сеянцев и их приживаемостью в культурах существует очень тесная связь.

- в целом на хвойные растения выращиваемые на питомнике благотворно воздействует внесение удобрения в виде подкормки из компоста ТБО в дозах более 50-100 т/га. Именно в этом диапазоне необходимо проводить дальнейшие исследования. Необходимо искать способы увеличить эффективность данного мероприятия, например, использовать в дополнение регуляторы роста и стимуляторы почвенной активности. Это повысит устойчивость растений и интенсифицирует почвенную микрофлору, играющую важную роль в переработки вредных веществ.

В то же время полученные на основе проведенных опытов данные говорят лишь о реакции исследованных растений на внесение компоста из твердых бытовых отходов. Однако основным ограничением в дозах применения будет загрязнение почвы тяжелыми металлами: ртутью, свинцом, цинком, кадмием и др. Исследования в этом направлении уже ведутся.