НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ

І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

Тема бакалаврської роботи“ Екологічні ризики застосування

агрохімікатів ”

Доповідач: студент IV курсу, І групиГайовий Сергій МиколайовичКерівник бакалаврської роботи:доктор с.-г. наук, професорМакаренко Наталія Анатоліївна

2

Актуальність роботи До агрохімікатів, згідно Закону України «Про пестициди і

агрохімікати», відносяться органічні, мінеральні добрива, меліоранти та ін. речовини, що здатні підвищувати родючість ґрунту і урожайність сільськогосподарських рослин.

У цьому переліку органічні добрива займають особливе місце, оскільки їх використання розпочалося разом із виникненням культури землеробства і сьогодні позиціонується як основний еколого безпечний технологічний прийом.

Проте, аналіз наукової і нормативної літератури дозволив встановити, що органічні добрива, при порушенні технологій виробництва, зберігання та застосування можуть викликати певні екологічні проблеми і ризики:

забруднювати поверхневі водойми, підземні води ; при порушенні умов зберігання можуть бути джерелом інфекцій і інвазій, внаслідок їх накопичення може відбуватися негативний вплив на атмосферне

повітря та ін. Таким чином, необхідність розробки сучасних методів переробки,

зберігання й раціонального використання відходів тваринництва є актуальною і екологічно важливою проблемою, яка потребує вирішення.

3

Мета, об’єкт та предмет дослідження

Мета дослідження – визначити основні екологічні ризики, що можуть виникати при застосуванні органічних добрив; дослідити біоорганічні добрива, отримані в процесі анаеробної біоконверсії, на предмет їх агрономічної цінності та екологічної безпечності.

Об’єкт дослідження – біодобриво, отримане за використання біогазової установки, методи та способи його застосування.

Предмет дослідження – оцінювання впливу біодобрива на урожайність сільськогосподарських культур та встановлення екологічно безпечних доз біодобрива за показниками впливу на фітотести.

4

Порушення технологій застосування, зберігання та виробництва органічних добрив

може призвести до виникнення наступних екологічних ризиків:джерело інфекцій та інвазій;

джерело великої кількості насіння бур’янів, в т.ч. карантинних; середовище розмноження шкідливих комах та гризунів;джерело випаровування в атмосферне повітря летких сполук хімічних речовин, в першу чергу сполук азоту, в т.ч. аміаку. Утворені газоподібні продукти розпаду зумовлюють неприємний запах і погіршують санітарно-гігєнічний стан прилеглих територій;забруднення прилеглих територій внаслідок горизонтальної та вертикальної міграції органічними і неорганічними речовинами

5

Попередити екологічні ризики можна за виконання наступних вимог:

• впроваджувати сучасні способи виробництва органічних добрив, які гарантують їх якість;

• здійснювати випробування і реєстрацію добрив, передбачену законодавством України, що є гарантією їх якості і екологічної безпечності.

• Відповідно до Закону України “Про пестициди і агрохімікати” органічні добрива повинні відповідати таким вимогам: ▫ висока біологічна ефективність щодо цільового

призначення; ▫ безпечність для здоров'я людини та навколишнього

природного середовища за умови дотримання регламентів їх застосування; відповідність державним стандартам, санітарним нормам та іншим нормативним документам.

• Державні випробування добрив проводяться з метою біологічної, токсиколого - гігієнічної та екологічної оцінки і розроблення регламентів їх застосування.

6

Схема будови біогазової установки

1. Підготовча камера2. Реактор3. Циркуляційний насос 4. Ємність для біодобрив 5. Водонагрівний котел6. Насос

7. Реактор8. Підготовча камера9. Осушувач10. Фільтр11. Манометр12. Компресор

13. Газгольдер14. Манометр15. Клапан 16. Газовий редуктор 17. Розпилююча грибінка18. Забірна грибінка

7Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

№ з/п

Показник Розмірність Значення

1. рН од. 7,662. Вміст загального азоту % 0,5

3. Вміст амонійного азоту % 0,04

4. Загальний вміст фосфору

% 0,1

5. Загальний вміст калію % 1,26. Загальний вміст сухого

залишкуг 1,1

У результаті бродіння в біогазовій установці утворюється з органічної маси шлам, який є надзвичайно цінним  біодобривом, що містить у собі певну кількість аміаку, сполук калію та фосфору. Біодобриво не має характерного запаху, що властивий вихідній масі до бродіння. В результаті термічної обробки гинуть хвороботворні бактерії та личинки шкідників. Оптимальним терміном бродіння для знешкодження переважної більшості бактерій є тридцять днів. Менший час бродіння може призвести до неповної стерилізації субстрату. Результати агрохімічного аналізу складу біоорганічного добрива

8

Вплив біодобрива на урожайність сільськогосподарських культур

В умовах польових дослідів на базі ННВЛ кафедри рослинництва було вивчено дію відходів тваринництва, що пройшли через біогазову установку (біодобриво), на різні сільськогосподарські культури:

• Кукурудзу на зерно;• Буряк цукровий:• Овес

9

Найбільш ефективною була доза 40 кг/га, яка забезпечила збір урожаю на рівні 4,55 т/га. Результати засвідчили, що при підвищенні норм внесення біодобрива спостерігалася тенденція до зниження урожайності культури.

Контроль 40 кг/га 80 кг/га 120 кг/га0

1

2

3

4

5

3.12

4.55

3.47 3.58f(x) = − 0.33 x² + 1.68 x + 1.955

Урожай, т/гаPolynomial (Урожай, т/га)

Вплив біодобрива на урожайність вівса

10

Вплив біодобрива на урожайність цукрового буряка

Найвищу урожайність показав варіант з нормою внесення біодобрива 10 т/га, вона склала 51,61 т/га.

Результати показали, що підвищення норм внесення біодобрива призводить до зниження урожайності цукрового буряка.

Контроль 10 т/га 20 т/га 30 т/га0

10

20

30

40

50

60

f(x) = − 2.3225 x² + 13.2335 x + 31.5725

11

Вплив біодобрива на урожайність кукурудзи

Найбільш ефективною була доза внесення 10 т/га, яка забезпечила збір урожаю на рівні 15,08 т/га. Результати й цього досліду свідчать, що при підвищені норм внесення біодобрива спостерігається зниження урожайності кукурудзи.

Контроль

10 т/га 20 т/га 30 т/га02468

10121416

10.15

15.08

12.02 12.21f(x) = − 1.185 x² + 6.237 x + 5.66

Урожайність т/гаPolynomial (Урожайність т/га)

12

Встановлення екологічно безпечних доз біодобрива за показниками впливу на фітотести

Вплив різних доз біодобрива на ріст і

розвиток тест-культури ячмінь (сорт Преміум)

Орган рослини, довжина

Контроль Норма внесення біодобрива, т/гаГрунт Пісок 10 20 30 40 50

Корінь, мм 20 65 26 23 24 18 5

Стебло, мм 38 57 82 51 73 43 24

Контроль

10 т/га 20 т/га 30 т/га 40 т/га 50 т/га0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

38

82

51

73

43

2420

2623 24

18

5

f(x) = − 5.55357142857143 x² + 34.1607142857143 x + 16.5000000000001

f(x) = − 1.91071428571429 x² + 10.575 x + 11.3

Стебло, ммPolynomial (Стебло, мм)Корінь, ммPolynomial (Корінь, мм)

13

Висновки Аналіз наукової і нормативної літератури дозволив встановити основні екологічні

ризики, пов’язані з відходами тваринництва та застосуванням неякісних органічних добрив.

На підставі законодавчої та нормативної бази державних випробувань та реєстрації агрохімікатів, в тому числі і органічних добрив, було окреслено шляхи, які є гарантією безпечності їх використання.

Було встановлено, що одним з принципів отримання екологічно безпечних органічних добрив є біогазові установки. Використання біогазової установки дає змогу не лише утилізувати небезпечні відходи тваринницьких комплексів, а й отримувати в результаті біоконверсії джерело енергії у вигляді біогазу та біоорганічне добриво, яке характеризується високою біологічною продуктивністю .

Результати дослідження дали змогу встановити особливості впливу біоорганічних добрив на урожайність сільськогосподарських культур, та встановити екотоксикологічні особливості впливу цих добрив на біологічні тести. Проведені дослідження дозволили зробити висновки щодо екологічно безпечної дози застосування біодобрива – не вище 30 т/га.

Дослідження потребують продовження, оскільки не достатньо вивчені механізми впливу біодобрива на рослини і грунт для остаточної регламентації їх використання.

14

Результати роботи доповідались на 2 конференціях:

Екологічні ризики застосування агрохімікатів - ІІ всеукраїнська науково-практична конференція молодих вчених «Екологія – філософія існування людства»

22-23 квітня 2013 р. Київ, Україна 

Екобезпечні способи утилізації відходів тваринництва - міжнародна науково-практична конференція студентів, аспірантів і молодих вчених «Екологія – філософія існування людства»

23-25 квітня 2014 р. Київ, Україна

15

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!

Гайовий С. М.