Карельские учёные выясняют, насколько эффективно и безопасно использовать в качестве удобрений донные отложения рыбоводческих ферм, богатые органическим материалом и минеральными элементами.
Результаты эксперимента по исследованию влияния аквакультурных отложений на свойства сельскохозяйственной почвы и рост салата-латука (Lactuca sativa L.). опубликованы в международном научном журнале Eurasian Soil Science.
С одной стороны, это может помочь в поиске новых и альтернативных улучшителей свойств почвы, с другой стороны, решает экологическую задачу утилизации отходов аквакультуры. Результаты экспериментов, проведённых на посадках салата-латука и других культур показали: отложения садков не наносят вреда ни почве, ни растениям, а на отдельные параметры оказывают положительное влияние.
«Под садками с рыбой обычно накапливается материал различного рода: остатки корма, лекарственных препаратов, отложения рыб — всё это откладывается на дне. Хозяйства обязаны зачищать водоёмы от этих отложений. Потом их необходимо утилизировать. Одним из экологически эффективных способов может быть использование отходов на сельскохозяйственных полях. Дело в том, что в отложениях содержатся минеральные элементы, которые потенциально могут быть полезны как частичная замена удобрениям. В первую очередь, они богаты фосфором, а фосфатные удобрения у нас широко применяются», — пояснила старший научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений Института биологии КарНЦ РАН Елена Икконен.
В ходе эксперимента предварительно был подготовлен и выдержан необходимое время специальный субстрат — смешанные с торфяной почвой донные отложения одного из форелевых хозяйств в разных пропорциях: 0:1, 1:10, 1:7, 1:5. Затем в горшки с субстратом высадили салат-латук «Медвежье ушко». Горшки поместили в теплицу, где растения выращивались при естественном освещении, температуре и фотопериоде с регулярным поливом. Спустя 37 дней растения собрали для определения параметров. Перед этим оценивалось содержание тяжёлых металлов в отложениях, почве и растениях.
По результатам оценки, исследование не выявило вредного воздействия аквакультурных отложений на свойства почвы или рост салата. Авторы объясняют это низким общим содержанием тяжёлых металлов и высокой концентрацией фосфора в отложениях. Кроме того, внесение отложений увеличило содержание в почве полезного для растений ванадия, а также снизило содержание марганца, чем уменьшило его токсическую нагрузку. На продуктивность салата удобрение оказало скорее нейтральное, чем положительное или отрицательное влияние, но были отмечены структурные изменения в листьях, которые привели к увеличению соотношения их площади. Не исключено также, что отложения могут улучшать физические свойства почвы — её аэрацию, водо- и теплопроводность, а также водоудерживающую способность, и тем самым оказывать благотворное воздействие на растения. Это предположение требует дальнейшего изучения. Кроме того, необходимо исследовать долгосрочное воздействие использования осадка.
Структурные изменения в листьях привели к увеличению соотношения их площади. Фото: Елена Икконен / Институт биологии КарНЦ РАН
«Поскольку основной задачей в этом эксперименте было оценить, могут ли донные отложения рыбоводческих хозяйств нанести вред почве или растениям, почва была выбрана достаточно плодородная и не требовала лишнего удобрения. Поэтому говорить однозначно о возможности замены основного удобрения на отходы аквакультуры пока рано. На следующем этапе почва будет более бедная, песчаная, и мы посмотрим, насколько отложения полезны именно в качестве частичной замены удобрения», — рассказала Елена Икконен.
«Исследование не выявило препятствий для использования аквакультурных отложений из водоёмов северо-западной России на сельскохозяйственных землях. Более того, они могут служить потенциально подходящим субстратом для экологически чистого сельскохозяйственного использования», — резюмируют авторы научной статьи.
«Результаты проведённых исследований позволили нам увидеть потенциал использования донных отложений рыбоводческих хозяйств в качестве частичной замены дорогостоящих удобрений, а также положительно оценить возможность их утилизации без нанесения вредного воздействия на окружающую среду», — отметила руководитель проекта член-корреспондент РАН Ольга Бахмет.
Участники исследования также изучили влияние донных отложений рыбоводных хозяйств на прорастание семян и параметры проростков овса, ржи, редьки и гороха — их длину корней, высоту и массу. Как пояснила главный научный сотрудник лаборатории агротехнологий «Вилга» Отдела комплексных научных исследований КарНЦ РАН Любовь Евстратова, установлено, что применение осадков с повышенным содержанием калия и кальция увеличивало всхожесть и интенсивность прорастания семян. «При этом злаки и редька были более отзывчивы к обработке, чем бобовые. Например, у редьки масличной исходные и разбавленные водой донные отложения вызвали увеличение лабораторной всхожести семян на 10,5 % и 12,2 % соответственно. Отмечается также стимуляция роста корней и ускоренное формирование проростков», — отметила Любовь Евстратова.
«Для нивелирования негативного воздействия на озёрные экосистемы северо-таёжной зоны Республики Карелия от накапливающихся донных отложений, включающих природные биогенные компоненты и отходы рыбоводства, перспективно использовать их в качестве органических удобрений для применения в сельскохозяйственном производстве», — подытожили авторы публикации в научном журнале «Вестник российской сельскохозяйственной науки».
Исследование проводится в рамках проекта «Перспективы использования донных отложений рыбоводческих хозяйств северных регионов России для повышения плодородия почв и урожайности агрокультур», поддержанного Российским научным фондом.
Изображение на обложке: ученые выясняют, насколько эффективно и безопасно использовать в качестве удобрений донные отложения рыбоводческих ферм. Виктория Швецова / КарНЦ РАН
Источник: КарНЦ РАН
