Edward Krzywy, Józefa Krzywy, Ewa Krzywy-Gawrońska Katedra Chemii Środowiska, Akademia Rolnicza w Szczecinie
Wstęp
Rozwój cywilizacji wiąŜe się z powstawaniem coraz to większych ilości od-padów, w tym takŜe ścieków komunalnych. Ścieki komunalne są poddawane procesowi oczyszczania. W rezultacie tego procesu otrzymuje się wody pościekowe, które moŜna odprowadzać do zbiorników lub cieków wodnych oraz osady. Dotychczas jeszcze nie ma uniwersalnych metod zagospodarowania lub utylizacji komunalnych osadów ściekowych. Wytyczne Unii Europejskiej wskazują, Ŝe około 38% komunalnych osadów ściekowych powinno się zutylizować na drodze spalania, a około 40% naleŜy przeznaczyć do zagospodarowania przyrodniczego, w tym teŜ rolniczego.
Komunalne osady ściekowe posiadają duŜo substancji organicznej oraz nie-których składników pokarmowych dla roślin. Mogą być uŜyte do celów nawozowych.
Wartość nawozowa komunalnych osadów ściekowych została pozytywnie oceniona w wielu opracowaniach naukowych [BARAN 1999; CZEKAŁA 1999; KRZYWY i in. 2000, 2002, 2006; MAĆKOWIAK 2000; SIUTA, WASIAK 2001; CZYśYK i in. 2002; WOŁOSZYK 2003; BARAN i in. 2006; JAKUBUS 2006; KACZOR i in. 2006; WIECZOREK, GAMBUŚ 2006]. Badania KRZYWEGO i in. [2000, 2002] oraz MAĆKOWIAKA [2000] wskazują, Ŝe istnieje duŜa zmienność składu chemicznego komunalnych osadów ściekowych, w tym takŜe zawartość metali cięŜkich. Mogą one takŜe zawierać drobnoustroje chorobotwórcze i pasoŜyty.
Komunalne osady ściekowe przed wprowadzeniem do gleb powinny być poddane procesowi stabilizacji i higienizacji w celu zmniejszenia zawartości metali cięŜkich oraz eliminacji drobnoustrojów chorobotwórczych i pasoŜytów. Jedną z najczęściej stosowanych metod stabilizacji i higienizacji komunalnych osadów ściekowych jest ich kompostowanie.
Przeprowadzone badania miały na celu określenie oddziaływania kompostów z komunalnego osadu ściekowego do którego dodawano róŜne komponenty, na zawartość wapnia, magnezu i siarki w roślinach (rzepak jary, pszenŜyto jare i owies) w pierwszym roku po zastosowaniu i w latach następnych.
Materiał i metody badań
Realizując cel badań w latach 2001-2003 przeprowadzono doświadczenie wegetacyjno-wazonowe na glebie czwartego kompleksu przydatności rolniczej (Ŝytni
E. Krzywy, J. Krzywy, E. Krzywy-Gawrońska 198
bardzo dobry). Glebę pod względem granulometrycznym zaliczano do piasku gliniastego.
UŜyta do badań gleba miała odczyn lekko kwaśny (pHKCl 6,0). Zawartość form przyswajalnych dla roślin fosforu (64,5 mg⋅kg-1), potasu (123,0 mg⋅kg-1) i magnezu (48,4 mg⋅kg-1) była średnia, a siarki (4,12 mg⋅kg-1) niska.
Tabela 1; Table 1 Skład rzeczowy i chemiczny kompostów po 8 miesiącach
rozkładu uŜytych w doświadczeniu
Chemical characterization of composts after 8 months of decomposition
Rodzaj oznaczenia; Kind of analysis Rodzaj kompostów*; Type of composts*
1* 2* 3* 4* 5* 6* 7*
Sucha masa; Dry matter (%) 15,1 18,7 18,6 18,7 18,9 18,4 18,8
pH 7,60 7,70 7,40 7,40 7,50 7,20 7,50
C org.; Organic C (g⋅kg-1 s.m.; DM) 32,6 35,5 37,1 34,5 31,0 31,5 30,8 N ogólny; Total N (g⋅kg-1 s.m.; DM) 36,8 36,4 33,8 37,7 36,7 36,0 35,5
C : N 8,85 9,75 10,97 9,15 8,45 8,72 8,68
P ogólny; Total P (g⋅kg-1 s.m.; DM) 25,4 23,4 21,4 22,4 22,2 22,9 21,7 K ogólny; Total K (g⋅kg-1 s.m.; DM) 6,10 6,40 6,50 6,80 6,70 6,80 7,20 Ca ogólny; Total Ca (g⋅kg-1 s.m.; DM) 4,40 3,90 3,80 4,00 4,20 4,10 4,90 Mg ogólny; Total Mg (g⋅kg-1 s.m.; DM) 26,8 26,5 25,5 25,2 25,2 24,9 25,6 S ogólna; Total S (g⋅kg-1 s.m.; DM) 5,60 5,50 5,30 5,30 5,30 5,00 5,00 Cd ogólny; Total Cd (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 1,82 1,55 1,72 1,68 1,68 1,68 1,82 Cu ogólna; Total Cu (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 124 119 126 128 120 121 120 Mn ogólny; Total Mn (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 266 249 239 240 259 249 251 Ni ogólny; Total Ni (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 34,5 34,7 33,8 33,4 34,8 33,7 35,4 Pb ogólny; Total Pb (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 45,6 40,9 42,6 43,3 42,3 45,4 44,4 Zn ogólny; Total Zn (mg⋅kg-1 s.m.; DM) 780 784 754 748 792 770 753
* Objaśnienie składu rzeczowego kompostów w przeliczeniu na sucha masę (cyfry 1-7): kompost 1 - 100% komunalnego osadu ściekowego, kompost 2 - komunalny osad ściekowy (70%) i odpady zieleni miejskiej (30%), kompost 3 - komunalny osad ściekowy (70%) i słoma Ŝytnia (30%), kompost 4 - komunalny osad ściekowy (70%), odpady zieleni miejskiej (15%) i słoma Ŝytnia (15%), kompost 5 - komunalny osad ściekowy (70%) odpady zieleni miejskiej (20%) i popiół z węgla kamiennego (10%), kompost 6 - komunalny osad ściekowy (70%), słoma Ŝytnia (20%) i popiół z węgla kamiennego (10%), kompost 7 - komunalny osad ściekowy (70%) odpady zieleni miejskiej (10%), słoma Ŝytnia (10%), popiół z węgla kamiennego (10%).
* Types of composts (numbers 1-7): compost 1 - 100% of municipal sewage sludge, compost 2 - municipal sewage sludge (70%) and city green waste (30%), compost - municipal sewage sludge (70%) and rye straw (30%), compost 4 - municipal sewage sludge (70%), city green waste (15%) and rye straw (15%), compost 5 - municipal sewage sludge (70%), city green waste (20%) and hard coal ash (10%), compost 6 - municipal sewage sludge (70%), rye straw (20%), and hard coal ash (10%), compost 7 - municipal sewage sludge (70%), city green waste (10%), rye straw (10%) and hard coal ash (10%).
W tabeli 1 przedstawiono skład chemiczny kompostów po 8 miesięcznym okresie rozkładu oraz ich skład rzeczowy w % suchej masy. Dane zawarte w tabeli 1 wskazują, Ŝe uŜyte do doświadczenia komposty zawierały wyraźnie więcej azotu i fosforu w stosunku do potasu. Zawartość niektórych metali cięŜkich (Cd, Cu, Mn, Ni, Pb i Zn) w kompostach nie przekraczała dopuszczalnych norm zawartych w Rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi (Dz.U. 04. 236. 2369).
WPŁYW KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO ... 199 Pobraną do badań glebę przesiano przez sito o średnicy oczek 5 mm, w celu usunięcia większych zanieczyszczeń. Przesianą glebę w ilości po 9,0 kg przeniesiono do wazonów. KaŜdy wariant doświadczenia prowadzono w czterech powtórzeniach (cztery wazony).
W schemacie badań uŜyto trzy dawki kompostów odpowiadające 100, 200 i 300 kg N⋅ha-1, to jest 0,63, 0,99 i 1,26 g N⋅wazon.
Do wypełnionych glebą wazonów wiosną 2001 r. wprowadzono odpowiednie dawki kompostów i wymieszano je z glebą do głębokości 10-12 cm. Ze względu na małą zawartość potasu w kompostach (tab. 1) w 2001 r. do gleby dodatkowo wprowadzono wodny roztwór soli potasowej 60%, w takich ilościach, aŜeby w kaŜdym wariancie nawozowym doświadczenia stosunek N : K, wyniósł 1,0 : 086. Roztwór wodny soli potasowej wprowadzono na powierzchnię gleby w wazonach i wymieszano do głębokości 5-6 cm. Na tak przygotowaną glebę wysiano po 10 nasion na wazon rzepaku jarego odmiany Licosmos. Nasiona przykryto 1-2 cm warstwą piasku kwarcowego. Wazony ustawiono pod daszkiem foliowym i utrzymano wilgotność w glebie przez cały okres prowadzenia wegetacji na poziomie 60% pełnej pojemności wodnej. Glebę zraszano wodą redestylowaną. Po wykiełkowaniu roślin dokonano selekcji pozostawiając po 5 roślin najlepiej rozwiniętych. W momencie dojrzałości produkcyjnej rośliny zebrano, oznaczono wielkość plonu oraz pobrano próbki do badań chemicznych. Próbki roślin z czterech powtórzeń dla danego wariantu nawozowego wymieszano, następnie pobrano próbkę średnią. Analizę chemiczną pobranej próbki średniej wykonano w dwóch powtórzeniach według metod podanych przez OSTROWSKĄ i in. [1991].
W drugim roku badań (2002) wiosną glebę z kaŜdego wazonu wysypano na folię, wymieszano i z powrotem umieszczono w wazonie. Wazony umieszczono pod daszkiem foliowym. Do gleby we wszystkich wariantach doświadczenia wprowadzono jednakową dawkę roztworów wodnych mocznika, superfosfatu potrójnego i soli potasowej 60%. Dawki w przeliczeniu na czysty składnik wyniosły 0,475 g N⋅wazon, 0,137 g P⋅wazon, 0,315 g K⋅wazon. Dawki te odpowiadały 150 kg N⋅ha, 43,6 P⋅ ha i 100 kg K⋅ha-1. Dawkę azotu podzielono na dwie części, 50% stosowano przed siewem pszenŜyta jarego i 50% w okresie strzelania w źdźbło. Glebę z zastosowanymi nawozami przed siewem rośliny testowej wymieszano do głębokości 5-6 cm, a następnie wysiano po 20 ziaren na wazon pszenŜyta jarego odmiany Wanad. Po wykiełkowaniu roślin dokonano selekcji pozostawiając 10 najlepiej rozwiniętych roślin.
Po zbiorach rośliny testowej pobrano według takiej samej metodyki próbki ziarna pszenŜyta jarego do badań chemicznych.
W trzecim roku badań (2003) przyjęto taki sam tok postępowania jak w 2002 r.
zmieniając roślinę testową na owies odmiany Polar i obniŜając dawki czystego składnika azotu do 100 kg N⋅ha-1, (0,316 g N⋅wazon), fosforu do 35 kg⋅ha-1 (0,109 g P⋅wazon) i potasu do 83 kg⋅ha-1 (0,262 g K⋅wazon).
Omówienie wyników
Uzyskane rezultaty badań przedstawiono w tabelach 2, 3 i 4. W tabeli 2 przedstawiono zawartość wapnia, w tabeli 3 zawartość magnezu, a tabeli 4 zawartość siarki w badanych roślinach. Komposty z komunalnego osadu ściekowego w pierwszym roku badań (2001 r.) w niewielkim stopniu zwiększyły zawartość wapnia w nasionach rzepaku jarego w porównaniu z wariantem kontrolnym. RóŜnice w działaniu
E. Krzywy, J. Krzywy, E. Krzywy-Gawrońska 200
poszczególnych kompostów na zawartość wapnia w nasionach rzepaku jarego mieściły się w granicach błędu doświadczalnego. Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego w niewielkim stopniu powodowało wzrost zawartości wapnia w nasionach testowej rośliny.
W drugim i trzecim roku po zastosowaniu kompostów z komunalnego osadu ściekowego zawartość wapnia w ziarnie pszenŜyta jarego (2002 r.) i owsa (2003 r.) w niewielkim stopniu uległa zwiększeniu w porównaniu z wariantem kontrolnym.
RóŜnice w działaniu poszczególnych kompostów na zawartość wapnia w ziarnie pszenŜyta jarego i owsa były niewielkie i mieściły się w granicach błędu doświadczalnego. Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego nie miało wpływu na zróŜnicowanie zawartości wapnia w ziarnie testowanych roślin (tab. 2).
Badane komposty w pierwszym roku (2001) prowadzenia doświadczenia zwiększyły zawartość magnezu w nasionach rzepaku jarego w porównaniu z wariantem kontrolnym. Najwięcej magnezu zawierały nasiona rzepaku jarego zebrane z wariantu, w którym stosowano kompost z komunalnego osadu ściekowego bez dodatku komponentów. Związane to jest z duŜą zawartością tego pierwiastka w tym kompoście (tab. 1). RóŜnice w działaniu poszczególnych rodzajów kompostów były niewielkie i mieściły się w granicach błędu doświadczalnego. Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego z pierwszego poziomu do drugiego, a następnie do trzeciego wpłynęło na wzrost koncentracji magnezu w nasionach rzepaku jarego.
Zawartość magnezu w ziarnie pszenŜyta jarego (drugi rok po zastosowaniu kompostów) zebranego z poszczególnych wariantów doświadczenia (wliczając w to takŜe wariant kontrolny) róŜniła się w niewielkim stopniu. Zwiększenie dawek kompostów nie miało wpływu na kształtowanie zawartości magnezu w ziarnie testowanej rośliny.
W trzecim roku po zastosowaniu kompostów z komunalnego osadu ściekowego (2003 r.) zawartość magnezu w ziarnie owsa we wszystkich wariantach doświadczenia niewiele się róŜniła. Zwiększenie dawek kompostów nie miało wpływu na wzrost zawartości magnezu w ziarnie owsa (tab. 3).
Komposty z komunalnego osadu ściekowego w pierwszym roku po zastosowaniu (2001 r.) wyraźnie wpłynęły na zwiększenie zawartości siarki w nasionach rzepaku jarego. Średnio najwięcej siarki zawierały nasiona rzepaku jarego zebrane z wariantów, w których stosowano komposty z komunalnego osadu ściekowego z 10% dodatkiem popiołu z węgla kamiennego. Powiększenie dawek kompostów nie miało wpływu na wzrost zawartości siarki w nasionach rzepaku jarego.
W drugim i trzecim roku prowadzenia doświadczenia zawartość siarki w ziarnie pszenŜyta jarego (2002 r.) i owsa (2003 r.) w niewielkim stopniu uległa zwiększeniu w porównaniu z wariantem kontrolnym. RóŜnice w działaniu poszczególnych kompostów na zawartość siarki w ziarnie pszenŜyta jarego i owsa były niewielkie i mieściły się w granicach błędu doświadczalnego.
Tabela 2, 3, 4 na końcu art.
WPŁYW KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO ... 201 Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego nie miało wpływu w drugim i w trzecim roku prowadzenia badań na zawartość siarki w ziarnie pszenŜyta jarego i owsa (tab. 4).
Wprowadzone do komunalnego osadu ściekowego dodatki w postaci słomy Ŝytniej, odpadów zieleni miejskiej oraz popiołu z węgla kamiennego nie miały większego wpływu na kształtowanie w kompostach zawartości wapnia, magnezu i siarki.
Reasumując moŜna stwierdzić, Ŝe komposty z komunalnego osadu ściekowego w pierwszym roku wpłynęły na zwiększenie zawartości wapnia, magnezu i siarki w testowanych roślinach, w porównaniu z wariantem kontrolnym. W latach następnych ich działanie w niewielkim stopniu róŜniło się od rezultatów uzyskanych na wariancie kontrolnym.
Wnioski
1. UŜyte do badań komposty z komunalnego osadu ściekowego charakteryzowały się duŜą zawartością azotu i fosforu a małą potasu. Zawartość metali cięŜkich w tych kompostach odpowiadała normom dla nawozów organicznych.
2. Komposty z komunalnego osadu ściekowego w pierwszym roku po zastosowaniu wpływały na zwiększenie zawartości wapnia, magnezu i siarki w nasionach rzepaku jarego, ziarna pszenŜyta jarego i owsa.
3. W drugim i w trzecim roku po zastosowaniu kompostów z komunalnego osadu ściekowego zawartość wapnia, magnezu i siarki w testowanych roślinach w niewielkim stopniu róŜniła się od rezultatów uzyskanych na tle wariantu kontrolnego.
4. Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego nie miało wpływu na kształtowanie zawartości wapnia i siarki w testowanych roślinach.
Zawartość magnezu nieznacznie zwiększyła się.
5. Wprowadzone komponenty do kompostów z komunalnego osadu ściekowego (słoma Ŝytnia, odpady z zieleni miejskiej, popiół z węgla kamiennego) nie miały większego wpływu na kształtowanie zawartości wapnia, magnezu i siarki w badanych roślinach.
Literatura
BARAN S., TURSKI R. 1999. Wybrane zagadnienie z utylizacji i unieszkodliwiania osadów.
Wydawn. AR Lublin: 247-280.
BARAN S., śUKOWSKA G., WÓJCIKOWSKA-KAPUSTA A. 2006. Zmiany zawartości metali cięŜkich w osadzie ściekowym kompostowanym z popiołem z węgla kamiennego. Zesz.
Probl. Post. Nauk Roln. 512: 39-46.
CZEKAŁA J. 1999. Osady ściekowe źródłem materii organicznej i składników pokar-mowych. Fol. Univ. Stetinensis 200, Agricultura 77: 33-38.
CZYśYK F., KOZDRAŚ M., SIERADZKI T. 2002. Wartość nawozowa kompostów z osadów ściekowych i słomy. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 484: 117-124.
JAKUBUS M. 2006. Wpływ wieloletniego stosowania osadu pościekowego na zmiany wybranych właściwości chemicznych gleby. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 512:
209-220.
E. Krzywy, J. Krzywy, E. Krzywy-Gawrońska 202
KACZOR A., KOWALSKI G., BRODOWSKA M.S. 2006. Zawartość i pobranie mikroskładni-ków przez rzepak jary w warunkach stosowania komunalnego osadu ściekowego i wapna poflotacyjnego. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 512: 239-246.
KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ., IśEWSKA A. 2000. Wartość nawozowa komunalnych osadów ściekowych. Oddział Szczeciński PTIE: 5-58.
KRZYWY E., WOŁOSZYK CZ., IśEWSKA A. 2002. Produkcja i rolnicze wykorzystanie kom-postów z osadu ściekowego z dodatkiem róŜnych komponentów. Oddział Szczeciński PTIE: 39 ss.
KRZYWY E., KRZYWY J., KRZYWY-GAWROŃSKA E., BUJNICKA M. 2006. Wpływ kompostów z komunalnego osadu ściekowego i wycierki ziemniaczanej, słomy i trocin na pobranie makroskładników i mikroskładników przez nasiona rzepaki jarego. Zesz. Probl. Post.
Nauk Roln. 512: 391-402.
MAĆKOWIAK CZ. 2000. Wpływ nawoŜenia osadem na jakość i plonowanie roślin upra-wnych, w: Charakterystyka i zagospodarowanie osadów ściekowych. Ogólnop. Konf.
Nauk-Tech Tom II, 10-13 IX, Gdańsk: 43-51.
SIUTA J., WASIAK G. 2001. Zasady wykorzystania osadów ściekowych na cele nieprze-mysłowe (przyrodnicze). PTIE Warszawa 3: 13-42.
OSTROWSKA A., GAWLIŃSKI S., SZCZUBIAŁKA Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Wydawn. IOŚ Warszawa: 334 ss.
WIECZOREK J., GAMBUŚ F. 2006. Porównanie następczego działania obornika i osadów ściekowych na plonowanie i skład chemiczny gorczycy w doświadczeniu lizymetrycz-nym. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln. 512: 627-636.
WOŁOSZYK CZ. 2003. Agrochemiczna ocena nawoŜenia kompostami z komunalnych osadów ściekowych i odpadami przemysłowymi. Wydawn. AR w Szczecinie. Rozprawy 217: 120 ss.
Słowa kluczowe: komunalny osad ściekowy, kompost, zawartość w roślinach wapnia, magnezu i siarki
Streszczenie
Doświadczenie wegetacyjno-wazonowe przeprowadzono w hali wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie w latach 2001-2003 na glebie kompleksu przy-datności rolniczej IVa (Ŝytni bardzo dobry). Glebę tę pod względem granulo-metrycznym zaliczano do kategorii piasku gliniastego.
W doświadczeniu uŜyto kompostów z komunalnego osadu ściekowego po 8 miesięcznym okresie rozkładu. Komposty zawierały wyraźnie więcej azotu i fosforu w stosunku do potasu. Zawartość metali cięŜkich (Cd, Cu, Mn, Ni, Pb i Zn) w kompostach nie przekraczało norm wg Rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi (Dz.U.
04.236.2369) dotyczących nawozów organicznych.
W schemacie badań uŜyto trzy dawki kompostów odpowiadające 100, 200 i 300 kg N⋅ha-1, to jest 0,63, 0,99 i 1,26 g N⋅wazon. Komposty do gleby wprowadzono w 2001 roku pod rzepak jary odmiany Licosmos. Ze względu na małą dawkę potasu wprowadzoną z kompostami do gleby, zastosowano dodatkowo roztwór wodny soli potasowej 60% w takiej ilości, aŜeby stosunek N : K wyniósł w kaŜdym wariancie doświadczenia 1,0 : 0,86. W drugim roku nadań (2002) do kaŜdego wariantu wprowadzono roztwory wodne mocznika, superfosfatu potrójnego i soli potasowej w
WPŁYW KOMPOSTÓW Z KOMUNALNEGO OSADU ŚCIEKOWEGO ... 203 dawkach 0,475 g N na wazon, 0,137 g P na wazon i 0,315 g K na wazon. Dawki te odpowiadały 150 kg N⋅ha-1, 43,6 g P⋅ha-1 i 100 kg K⋅ha-1. Roślina testową było pszenŜyto jare odmiany Wanad. W trzecim roku badań (2003) do kaŜdego wazonu wprowadzono roztwory wodne mocznika, superfosfatu potrójnego i soli potasowej 60%
w dawkach 0,316 g N na wazon, 0,109 g P na wazon i 0,262 g K na wazon. Dawki te odpowiadały 100 kg N⋅ha-1, 35 kg P⋅ha-1 i 83 kg K⋅ha-1. Rośliną testową był owies odmiany Polar.
Uzyskane rezultaty wskazują, Ŝe wprowadzone do gleby komposty z komu-nalnego osadu ściekowego w pierwszym roku prowadzenia doświadczenia wpłynęły na zwiększenie zawartości wapnia, magnezu i siarki w nasionach rzepaku jarego w porównaniu z wariantem kontrolnym. W latach następnych komposty z komunalnego osadu ściekowego miały niewielki wpływ na zwiększenie zawartości wapnia, magnezu i siarki w testowych roślinach. Zwiększenie dawek kompostów z komunalnego osadu ściekowego nie miało wpływu na kształtowanie zawartości wapnia i siarki w badanych roślinach. Zawartość magnezu nieznacznie zwiększyła się. Wprowadzone do komunalnego osadu ściekowego komponenty (słoma, odpady zieleni miejskiej, popiół z węgla kamiennego) nie miały większego wpływu na kształtowanie zawartości wapnia, magnezu i siarki w ziarnie pszenŜyta jarego i owsa, ziarnie pszenŜyta jarego i owsa.
EFFECT OF MUNICIPAL SEWAGE SLUDGE COMPOST ON THE CONTENT OF CALCIUM, MAGNESIUM
AND SULPHUR IN THE SPRING RAPE SEEDS, SPRING TRITICALE AND OAT GRAIN
Edward Krzywy, Józefa Krzywy, Ewa Krzywy-Gawrońska
Department of Environmental Chemistry, Agricultural University, Szczecin
Key words: municipal sewage sludge, compost, content of calcium, magnesium and sulphur in the plants
Summary
The vegetative-potted experiment was performed in the vegetation hall of Agricultural University in Szczecin in the years 2001-2003 on the loamy sand soil of IVa complex (very good rye complex).
Municipal sewage sludge composts decomposed for 8 months in relation to potassium. The content of heavy metals (Cd, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn) in composts did not exceed the Regulation of the Secretary of State in the Ministry of Agriculture and Rural Development (Dz.U. 04.236.2369) concerning organic fertilizers.
The experimental scheme included 3 doses of composts corresponding to 100, 200 and 300 kg N⋅ha-1, that is 0.63, 0.99 and 1.26 g N per pot. Composts were introduced into the soil in 2001 under the spring rape of cv. Licosmos. Due to a small dose of potassium introduced into soil together with composts, an aqueous solution of 60% potassium salt was additionally added in such amount that the N : K ratio in each experimental variant amounted to 1.0 : 0.86. In the second year of the experiment (2002) each variant was supplemented with the aqueous solutions of urea, ternary superphosphate and potassium salt in the doses 0. 475 g N per pot, 0.137 g P per pot and 0.315 g K per pot. Those doses corresponded to 150 kg N⋅ha-1, 43.6 kg P⋅ha-1, 100 kg K⋅ha-1. The test plant was spring triticale of cv. Wanad. In the third year of the experiment (2003) the aqueous solutions of urea, ternary superphosphate and potassium
E. Krzywy, J. Krzywy, E. Krzywy-Gawrońska 204
salt 60% were added to each pot in the doses of 0.316 g N per pot, 0.109 g P per pot and 0.262 g K per pot. These doses corresponded to 100 kg N⋅ha-1, 35 kg P⋅ha-1 and 83 kg K⋅ha-1. The test plant was oat of Polar cultivar.
The obtained results show that the municipal sewage sludge composts introduced into the soil in the first year of the experiment caused the increase of the calcium, magnesium and sulphur content in the spring rape seeds as compared with the control variant. In the successive years the municipal sewage sludge composts showed a slight effect on the increase of the calcium, magnesium and sulphur content in the test plants.
Increasing the doses of the municipal sewage sludge compost did not affect the shaping of the content of calcium and sulphur in the investigated plants. The content of magnesium slightly increased. Other components (straw, city green waste and hard coal ash) added to the municipal sewage sludge composts did not show any significant influence on the shaping of calcium, magnesium and sulphur content in the grain of spring triticale and oat.
Prof. dr hab. Edward Krzywy Katedra Chemii Środowiska Akademia Rolnicza
ul. Słowackiego 17 71-434 SZCZECIN
Tabela 2; Table 2 Wpływ kompostu z komunalnego osadu ściekowego na zawartość wapnia w nasionach rzepaku jarego, pszenŜyta jarego i owsa
(dane w g Ca⋅kg-1 s.m. rośliny testowej)
Influence of municipal sewage sludge composts on the content of calcium in the seeds of spring rape, spring triticale and oat (date in Ca⋅kg-1 DM of tested plant)
Warianty nawozowe Fertilization variants
2001 rzepak jary; spring rape 2002 pszenŜyto jare; spring triticale 2003 owies, oat
dawka I dose I
dawka II dose II
dawka III dose III
średnia mean
dawka I dose I
dawka II dose II
dawka III dose III
średnia mean
dawka I dose I
dawka II dose II
dawka III dose III
średnia mean Kompost 1*
Compost 1
5,10 5,20 5,20 5,20 1,07 1,00 1,06 1,04 1,07 1,12 1,06 1,08
Kompost 2 Compost 2
5,0 5,20 5,40 5,20 1,08 1,05 1,00 1,04 1,08 1,08 1,04 1,07
Kompost 3 Compost 3
5,10 5,30 5,50 5,30 1,00 1,03 1,07 1,03 1,06 1,09 1,04 1,06
Kompost 4 Compost 4
5,0 5,20 5,40 5,20 1,02 1,00 1,07 1,03 1,08 1,08 1,04 1,07
Kompost 5 Compost 5
5,0 5,30 5,60 5,30 1,04 1,00 1,08 1,04 1,06 1,06 1,05 1,06
Kompost 6 Compost 6
5,10 5,20 5,20 5,20 1,00 1,03 1,01 1,01 1,03 1,08 1,05 1,05
Kompost 7 Compost 7
5,20 5,30 5,30 5,30 1,03 1,01 0,99 1,01 1,05 1,09 1,07 1,07
Kontrola; Control 4,90 0,90 1,02
Średnia; Mean 5,10 5,20 5,40 5,20 13,0 1,02 1,04 1,03 1,06 1,09 1,05 1,07
* objaśnienia składu rzeczowego kompostów podano pod tabelą 1; composition of composts as in Table 1
Tabela 3; Table 3 Wpływ kompostu z komunalnego osadu ściekowego na zawartość magnezu w nasionach rzepaku jarego,
pszenŜyta jarego i owsa (dane w g Mg⋅kg-1 s.m. rośliny testowej)
Influence of municipal sewage sludge composts on the content of magnesium in the seeds of spring rape, spring triticale and oat (date in Mg⋅kg-1 DM of tested plant)
Warianty
* objaśnienia składu rzeczowego kompostów podano pod tabelą 1; composition of composts as in Table 1
Tabela 4; Table 4 Wpływ kompostu z komunalnego osadu ściekowego na zawartość siarki w nasionach rzepaku jarego, pszenŜyta jarego i owsa
(dane w g S⋅kg-1 s.m. rośliny testowej)
Influence of municipal sewage sludge composts on the content of sulphur in the seeds of spring rape, spring triticale and oat (date in S⋅kg-1 DM of tested plant)
* objaśnienia składu rzeczowego kompostów podano pod tabelą 1; composition of composts as in Table 1
ZESZYTY PROBLEMOWE POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 2008 z. 533: 209-218