Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние орошения городскими сточными водами на свойства черноземов, урожайность и качество продукции кормовых культур в условиях Алтайского края

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние орошения городскими сточными водами на свойства черноземов, урожайность и качество продукции кормовых культур в условиях Алтайского края"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИГЕГ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАН®

ОРДША ДРУЖБЫ НАРОДОВ РГ6 ОЕДССИЙСНЙЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На правах рукописи

ТИРУНЕХ ИШЕРАУ КВДАНЕ

ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ ГОРОДСКИМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ НА СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ,УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ.

( 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика, 06.01.02 - мелиорация и орошаемое земледелие).

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1394 г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре общего земледелия Российского Университета дружбы народов.Полевые опыты проводились в совхозе "Еалшковский" Алейского района Алтайского края в 1990-1993 г.г.

Научные руководители -доктор сельскохозяйственных наук,профессор А.В.Щуравилин кандидат сельскохозяйственных наук Р.П.Воробьева

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,профессор 0.Г.Грамматикам кандидат сельскохозяйственных наук,доцент В.П.Афанасьев

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева

Зашрлта состоится апреля 1994 г. в |5~час на заседании специализированного совета К 053.22.18 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Российском Университете дружбы народов по адресу: П7198,Москва,ул. Миклухо-Маклая,дом 8,коря. 2 (сельскохозяйственный факультет)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского Университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва,ул.Миклухо-Маклая,д.6.

Автореферат разослан ' марта 1994 г. '

Ученый секретарь

специализированного совета £2 П Д /?п/7

кандидат биологических наук,доцент-^—В.МТЙалофеев.

ОШЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Использование городских сточных вод на земледельческих полях орошения в значительной степени способствует уменьшению загрязненности водоемов и водотоков,: , улучшению плодородия почв и их мелиоративного состояния и повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Под действием почвенной макродяоры сточные воды поело их биологической очистки подвергаются практически полному обеззараживанию. Из-за невысокой удобрительной ценности городских сточных вод (малое содержание биогенных элементов и органических веществ) высокая эффективность обеспечивается при внесении их совместно с удобрениями. ■ В целом решение проблемы использования городских сточных вод для орошения является мероприятием, имеющим большое народнохозяйственное значение как с точки зрения охраны водных источников от загрязнения так и укрепления кормовой базы в зонах недостаточного увлаянения.

Цель и задачи исследований. Основной цвльи исследований являлось выявление влияния сточных вод г. Алвйска на плодородие черноземов, урокайность к качество кормовых культур, санятарно-бактериалогическое состояние почв и растений и охрану окружающей среды, а также разработка и внедрение технологии использования этих вод для орошения в совхозе "Колта-ковский" Алтайского края.

В задачи исследований входило:

- изучить химический состав сточных вод и дать их агромелиоративную оценку;

- изучить изменение водно-физических свойств черноземов при орошений городскими сточными, водами;

- изучить физико-химические и химические свойства почзы под влиянием орошения городскими сточными водами; '

- изучить особенности изменения водно-солевого режима и баланса при орошении городскими сточными водами;

- установить оптимальный реким орошения кормовых культур, сточными водами;.

- изучить питательный решил черноземов в зависимости от орошения сточными водами и внесения удобрений;

- определить влияние орошения городскими сточными водами на урожайность кормовых культур и качество продукции;

- выявить влияние орошения черноземов сточными водами

Л_:_Е.

на санитарно-бакгериологическов состояние почв, растений и окружающую среду;

- определять экономическую эффективность возделывания кормовых культур при орошении городскими сточными водами.

Научная новизна. Впервые для условий Алтайского края . проведены комплексные исследования по изучении' влияния ороше- ■ ния городскими сточными водами в сочетании с удобрениями на свойства и плодородие черноземов, урожайность кормовых культур и качество продукции, санитарно-бактериологическоо состояние почв, растений и окружающей среды. Получены новыо данны; по эле!лзн,гаы режима орошения и технологии полива кормовых культур городскими сточными водами. Составлен водно-солевой и питательный баланс черноземов при многолетнем орошении, городскими сточными водами. Установлено положительное влияние орошения городскими сточными водами в сочетании с удобрениями на питательный рааш почв, урожайность кормовых культур с сохранением качественных показателей животноводческой продукции.

Практическая значимость. Разработаны рекомендации пс технологии использования городских сточных вод г. Алвйска для орошения кормовых культур на землях совхоза "Колпаковский" Алтайского края. Доказано, что орошение сточными водами в со четании с органическими удобрениями повышает урожайность кормовых культур в 2,5-3,9 раза по сравнению с контролем без орошения и удобрений. , •

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-георетичзских конференциях молодых ученых' и специалистов, на научных конференциях профессорско-преподавательского состава сельскохозяйственного факультета РУДН в 19911992 гг. и ежегодно на заседаниях кафедры общего земледелия (1991-1993 гг.). ' -

Объем работы. Диссертационная работа изложена'"на 131 странице машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов и практических предложений и содержит 26 таблиц, 5 рисунков. Список использованной литературы включает 125 наименований.

УСЛОВИЯ,' ОБЪЕКТЫ И МЙТОДИКА ИЗСЛЕЩСШНИЙ

Исследования по изучению возможности орошения городскими сточными водами г. Алейска кормовых культур проводились

к-____а

на землях совхоза "Кояпакозский" Аяейского района Алтайского края в полезем и производственном опытах в 1989-1993 гг. Климат района исследований полувлажннй (коэффициент увлаанония --0,85, ГГК - 0,9). В вегетационный период 1990 и 1991 гг. температура воздуха в среднем ' была на 1,5°С вн-

ше среднемнаголатних (15,6°с\ а в 1992 и 1993 гг. была на - 1 0,3-0,-4°С шике. Количество осадков за этот период соответствовало ореднешЬголегяам данным в 1991 и 1992 гг. и было на 22 и 37 ш выше средних показателей (254 мм) соответственно, в 1990 и 1993 гг. Вегетационный период 1989 г. по тепловлаго-обеспеченностн соответствовал среднешоголетним данным. Почвы - чернозедообыкновенный среднесуглинисткё нэзасоленяые, ма логуцусныв а ареднемощныв. Грунтовые воды находились на глуби не более 5 м, по химическому составу они сульфагяо-гдцрокар-бонатные, нагриаво-магниевые с минерализацией 1-3 г/л. Полевой опыт заложен в 7 вариантах, грех повторносткх {табл.1). Размер делянки 50 м2 (5x10 м). Размещение вариантов по повто-рносгям рендомкзйрованное. Опытные культуры з 1990, 1991 и 1992 гг. - яровая пшеница на зеленую массу, а в производственных испытаниях (1990-1993 гг.) многолетние травы (кострец безостый).

Таблица I

Схема огшта

Номер 1 Источник оросительной варианта ! водн (фактор к)

Удобрения (фактор В)х

1

2

3

4

5

6 7

Сточная вода Сточная вода Сточная вода Речная вода Речная вода Речная вода О

0

Минеральные удобрения Органические удобрения 0

Минеральные удобрения Органические удобрения 0

В опытах проводились исследования по водному и солевому режимам почв, водно-физическим и агрохимически:/, свойствам, биологической активности, урожайности сельскохозяйственных культур и качеству сельскохозяйственной продукции, а также контроль за составом полявннх сточных вод. Омический анализ сточных вод проводили по В.Ю. Лурье и

и

А .И, Рыбниковой (1984), При этом определяли: рН - потенциоме-трически, взвешенные вещества, сухой я прокаленный остаток, сульфаты - весовым методом, хлориды - аргеятометрически до Мору, кальций - обманным комшгексонометрическим методом, натрий и калий - методом пламенной фотометрии, фосфор - фотоко-йе ^метрическим методом, тяжелые металлы - атодао-абсорбционнш методом, азот общий - по Кьзльдало, азот аммиачный - по Нес-слеру, химическое потребление кислорода (ХПК) - бихроматным методом.

Водные и физические свойства почвы определяли по методике, изложенной в работе C.B. Астапова (1958) и Н,А. Качиненого (1965): гранулометрический состав пипегочным методом, плотность сложения -, методом рекущаго кольца, плотность твердой (|аэы - ; > ваазшетраческш/. методом, общую порозность - расчетным методом, нашеяыдую влагоамкость (НВ) - методом залива плодадок, влажность завядания - методом проростков, водопроницаемость - в цилиндрах со слоем воды 6 см.

Химические анализы почвы выполняли по следующим методикам: рН водной вытяжки и солевой состав - по Арину ¡штой (1970) j азот общий - по Кьельдалю, гумус валовый - по Тюрину; подвишне формы фосфора и калия - по методу Б.П. Мачигияа; емкость поглощения и поглощенные основания - по Гедройцу; поглощенный натрий - методом пламенной фотометрии; нитраты -ионоселективным методом,

Химический состав растениеводческой продукции определяли по следующим показателям; гигроскопическая влага, "сырая" зола, "сырой"протеин, "сырая" клетчатка, "сырой" жир, перева-ришй вротаая, ЕЭВ, каротш, калий, кальций, нитраты, медь, цвнк, марганец, железо, фосфор. Пробы растений отбирались на химический анализ по методу В.А. Никитина (1980), их анализ- по А.В. Петербургскому (1970)..

Оценка химического состава сточных вод проводилась согласно нормам предельно допустимых концентраций для оросительных сточных вод.

Ороаэние проводилось по водопотреблению сельскохозяйственных культур. При этом лредполивная влажность расчетного слоя поддерживалась в пределах 40% НВ.

Прогноз засоления и осолонцевания почв проводился по методике ВСЕГШРЕО.

Урожай зеленой массы убирали вручную поделяночно, а в

.3____п

производственном опыте - со всей площади. Обработку урояай-ных данных проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Химический состав сточндх вод г. Алейока и их ирригационная оценка. Сточные воды характеризуются щелочной средой, невысоким содержанием питательных веществ и водаорастворимнх солей (табл. 2). В составзсолей преобладают коны НС03""(239 мг/л), С2~ (179) и /V а+ (136 мг/л). Отношение одновалентных катионов к двувалентным составляет 12,4, коэффициент ионного обмена - 5,6 и выверенное ЗАЙ1» 10. Содержание

тяаелых металлов не превышало ЦЦК и было ниже 1-2 порядка. Следовательно, сточные воды не совсем пригодны для орошения по агромелиоративным показателям и вполне благоприятны по санитарным нормам.

Таблица 2

ЗСяыичэсхай состав городских сточных вод, мг/л

j Фос- i Взве*> I.Сухой |Прока-фор шейные | ос та - f ленный iвещеот;ток j оста-|ва i ¡ток

Год

рН

Х1Ж;

! об- ; ати-! щий ¡ачный

1989 9,2 203 95,6 - 64 III 604 510

1990' 8,6 265 2,2 Т о 2,1 '185 784 683

19 91 8,6 920 - - - 38 goo 324

1992 8,1 IZ7 5 - 239 787 527

Среднее 8,6 376 44,6 ЗД 33,1 143 774 636

Водный рзювд почв. Оптимальный режим влажности почзы в вегетационный период I99I-I993 гг. поддерживался двумя поливами яровой пшеницы на зеленую массу нормами 600 и 800 м3/га на фоне естественного увлажнения атмосферными осадками. Оросительная норма при этом составляла 1400 м3/га (табл. 3).

В -контроле без орошения и удобрений (вар. 7) влажность почвы поддергивалась на оптимальном уровне только в первый период вегетации. Затем она постепенно снижалась и во второй половине июля влашость почзы была ниже оптимального уровня на 22%, а к уборке несмотря на большое количество внгйвиих осадков она составляла только 53,&% НВ.

При возделывании костреца безостого в производственном

П_=_;_:_:_:___ть

опыте в 1990-1992 гг. потребовалось проведения 7 поливов дождеванием нормами 300-500 ы3/га и оросительной нормой -27003200 м3/га в зависимости от тепловлагообеспеченкости года.

. , Таблица 3

Реким орошения кормовых культур

Дата ! Норма

Поливы

4. _ J99& £. Норна i полива,;

м3/га i

полива ! полива,1 дива м3/га

Т Дата по¡Норма Т ¡полива,

! !м3/га

i г

Дата полива

Яровая пше'яиш на зеленую' массу

I 600 .20.УТ 600 ■ 15.УП 600 23.У1

2 800 20.УП 800 . 26.УП 800 30 .УП

Многолетние травы (кострец безостый)

I 400 14.7 300 18 .У 300 13 .У

2 400 29./ 300 5.71 300 28 .У

3 400 19. 71 400 24.71 300 18 .Л

4 500 6.УП 400 13.УП 400 6.УП

5 500 20.УП 500 - 4.7Ш 400 24 .УП

6 500 1.У1 500 27. т 500 17.УШ

7 500 14 ,УШ 500 19. IX 500 15 .IX

Оросительная .3200 м3/га 2900 м3/га 2700м3/га

норма

При орошении суммарный расход влаги яровой ппкницвй на зеленую массу увеличивался в среднем на 34,7$ ( с 2838 м3/га в контроле до 3824 м3/га в орошаемых вариантах).

Физические и водно-фазичеокие свойства почвы. Плотность твердой (¿азы слоя почвы 0-100 см изменялась, от 2,59 до 2,63 г/сы3 и равномерно распределялась по профили. Плотность слоае-■ ния верхних горизонтов почвы составляла 1,21 г/см3, книзу, с увеличением уплотнения почвы, она возрастала до 1,30-1,32 г/см3. В связи с этим общая порозность почвы снижалась с 53,3% в поверхностных слоях до 49,8^ в слое почвы 90-10.0 см. Это позволяет распределяться основному объему поливной воды б слое почвы 0-100 см без потерь в нижележащие горизонты почв и грунтовке водн. Содержание агроноадчески ценных агрегатов составляло 85-87$. Трехлетнее орошение сточными водами на вызвало заметных изменений этих свойств почв практически во ,сех вариантах. Одвако применение сточных вод на орошение

приводило к снижению впитывающей способности почвы на 15,029,0% по сравнению с контролем. Если в контроле за 6 часов впитывалось 3869 м3/га,то при поливах сгочныш водами объем впитавшейся воды снизился до 3364 м3/га, а дополнительное внесение животноводческих стоков снижало впитывавшую - способность до 29 91 м3/га. Скорость фильтрации почв при этом, практически не изменялась в зависимости от качества оросительной воды и вносимых удобрений и составляла в среднем 0,4 м/сут.

Агрохимические свойства почвы. Обыкновенные черноземы характеризуются невысоким содержанием гумуса - 2,97-3,30^ в слое 0-60 см. 3 результате трехлетнего орошения содержание гумуса при эроизнии сточными водами снизилось в среднем на 10% (с 2,97 до 2,63%). Внесение вместе со сточной водой органических (животноводческих стоков) и минеральных удобрений способствовало сохранению содержания гумуса и даже его некоторому увеличению (с 3,21^3,27^ до 3,29-3,30%) тайл- 4-

По содержанию общего азота в период исследований до вариантам опыта заметных различий не наблюдалось (0,16-22$),

Таблица 4 , Агрохимические свойства черноземов опытного участка в слое 0-60 см

■ — — — — —•)— — — — — —(— — — —•

Яодвианый | Обменный ^-легкоги-

) I

Но-иер вар? анта

Гуъус

Азот общий

Р2°5

Ji.990iI9.92ri 1990г!13Э2Ц930гГ1992

_ мг/100_г______

!1990г !1992!1990г!1992г

I 2,97 ^2,68 0,19 0,16 5,4 6,8 15,7 £4,3 3,5 5,6

2 3,27 "з.зо 0,22 0,18 6,9 3,6 15,3 14,5 3 »3 5 ,2

3 3,21 3,29 0,20 0,19 6,1 8,2 15,0 14,6 3,4 5,9

4 3,18 2,93 0,20 0,18 5,8 6,4 14,8 16,8 3,5 5.4

5 3,07 3,01 0,19 0,19 6,7 8,5 15,2 17,9 3,3 5,9

6 3,24 3,26 0,21 0,21 6,0 7,3 15,1 18,2 3,5 6,2

7 3,30 3,23 0,22 0,20 6,7 6",4 15,4 14,6 3,4 5,1

Ь£

Содержание подвижных форм азота и фосфора под влиянием орошения возрастало, а калия - снижалось при поливах сточной водой и в контроле, а повышалось при поливах речной водой, де содержание калия было больше чем в городских сточных

ш

водах. Содержание подвижного фосфора в орошаемых вариантах увеличилось на 10,3-35,1%. При зтоы в контроле оно практически не изменилось (6,4-6,7 мг/100 г). При поливах сточной водой его содержание за трехлетний период возросло на 25,9$, а в сочетании с минеральными и органическими удобрениями - на 39,1 и 34,4$ соответственно. При поливах речной водой содержание подвижного фосфора в слое почвы 0-60 см было меньше по сравнению о поливом сточной водой на 12,2-15,6$. В целом почва характеризовалась высокой обеспеченностью подвижного фосфора.

Содержание легкогидролизуемого азота за период исследований увеличилось в I,6-1,7 раза и почза переходила из разряда низкообеспеченной в средне- и высокообзспеченную.

Содержание подвижного калия под влиянием орошения во всех вариантах полива сточной водой снизилось в среднем на 3,0-9,0$, а в контроле без орошения - на 5,2%. При поливах речной водой с большим количеством калия, чем в сточной..воде содержание подвижного калия в почве к концу исследований возросло на 13,5-20,5^. Наивысшие показатели наблюдались в варианте .6 с внесением животноводческих стоков. Однако его содержание также оставалось на уровне низкой обеспеченности.

Изменение запасов питательных элементов в почве зависило также от наличия их в оросительной воде. В речных водах азот отсутствовал, содержание фосфэра было меньше на 1,5 мг/л (31,6 мг/л), а калия больше на 69,3 мг/л (78 мг/л) по сравнению со сточной водой.

Балансовые расчеты показали, что независимо от- качества оросительной воды наибольшее увеличение запасов азота в почве отмечалось в вариантах, где вносились животноводческие стоки, как органические удобрения, а запасы подвижного фосфора - при внесении минеральных удобрений. Это было ос^словлено различиями питательных элементов в применяемых удобрениях. В контроле запасы подвижного фосфора в слое почвы 0-60 см за 19901992 гг.снизились незначительно.

В балансе подвижного калия в слое почвы 0-60 см отмечалось незначительное снижение его запасов от начала к концу ■ исследований при поливах-.сточной водой и контроле, и небольшое его увеличений - при поливах речной водой, характеризующейся высоким его содержанием. В речных водах содержание"' , £в был0 в ^ раз выше, чем в сточных водах (8,7 и 7 8" мг/л

соответственно^.

В целом сложившейся положительный или практически неизменяющийся баланс питательных элементов за трехлетний период обусловлен в основном поступлением в почву Р^О^ и КоО вместе с оросительной водой, а также от разложения корневых растительных остатков органического вещества

Таким образом, трехлетнее орошение яровол поеницы на зеленый корм городскими сточными водами в основном сказало положительное влияние на питательный рекам почвы. Внесение органических удобрений повысило содержание гдцролизуемого азота на 73,5$ и фосфора на 70,5^ в слое почвы 0-60 см, а внесение минеральных удобрений в сочетании со стоками соответственно на 57,6 и 82,6%. При этом содержание калия в почве существенно не изменилось.

Данные по поглотительной способности почв (табл. 5) показали на высокую степень их насыщенности основаниями. При орошении отмечена тенденция к некоторому снижению емкости поглощения почвы.и суммы обменных оснований и к увеличение содержания поглощенного'натрия от 0,28-0,30 до 0,41-0,46 мг, экв./ЮО почвы или от 1,0-1,1 до 1,6-1,7$ от сушин. При этом наиболее высокое оодервание обменного натрия (1,7% от суммы) наблюдалось .при поливах сточными водами в сочетании с органическими удобрениями, но процессы осолонцевания почвы не проявлялись. „ _

Таблица 5

Поглотительная способность слоя почвы 0-60 см

Номер ¡Емкость .. ¡Сумма погло-вариан-;поглощения, ¡щекянх осно-та ; мг. экв/100 г.ваний,

! Са

% О'

Гт-

почвы !мг.экв/100 г ! !

суммы

А/а+

Солевой режим почвы. Обыкновенные черноземы имеют невысокое содержание солей (не более 0,1%) по Всему почвенному профилюСвабл.6) .Наибольшую дола (40-50% от суммы) занимает бикарбонат-ион (НСОд~). Среди катионов преобладает кальций (10-20$ от суммы). Почвы характеризуются сульфатно-кальшавиь засолением.

Орошение сточными водами привело к некоторому увеличению содержания солей как в пахотном так и в метровом слоях, однако почвы оставались в группе незасоленных.'Наибольшее их содержание наблюдалось при орошении сточными водами в сочетании с органическими удобрениями (животноводческие стоки). Если при поливе городскими сточными водами содержанке сухого остатка составляло 0,059;?, то при внесении минеральных удобрений их количество возросло до 0,087%, а яри орошении сточными водами в сочетании с кивотноводческими"стоками до 0,080$. По сравнению с контролем цри поливах городскими сточными водами количество сухого остатка увеличилось на 26,2$, а при поливах городскими стоками в сочетании с минеральными удобрениями, а также Еивотноводческимя стоками - на 47,6$ и 92,9$ соответственно. При этом содержание токсичных солей увеличилось с 0,034$ в контроле до' 0,041$-Ю ,057$ при поливах сточными, водами (Еар. 1-3), или возросло на 20-70$.

Таблица 6

• Содержание воднорастворимых солей в метровом слое черноземов, $

Йомер ¡Сухой ; вари- ¡оста- ;НС0, аята ¡ток

■ч-----

¡Сумма

¡токсичных

¡солей

Са

$0* '|Са4

¡К+ +/Уа+

1-7

1

2

3

4

5

6 7

Исходные даннне (1990 г.) 0,055 0,026 0,007 0,008'0,009 0,001 0,007 Конец исследований (1992 г.)

0,059 0,031 0,007 0,006

0,067 0,032 0,009 0,010

0,080 0,033 0,010 0,016

0,060 0,033 0,006 0,006

0,009 0,003 0,010 0,003 0,011 0,003 0,010 0,002

0,064 0,035 0,0052 0,007 0,012 0,002 0,061 0,033 0,007 0,005 0,010 0,001 0,053 0,029 0,005 0,005 0,010 0,002

0,008 0,006 0,007 0,003 0,003 0,003 0,003

0,037

0,041 0,047 0,057 0,040 0,040 0,039 0,034

■Орошение речной водой также способствовало накоплению "

И.

Л

солей в почве по сравнению с контролем, однако интенсивность солекакопления была ниже, чем пр? поливах стоками.

С учетом сезонности (зима-весна) к началу вегетации заметного накопления солей не наблюдается в связи с наличием промывного режима увлажнения почвы в невегетационнкй период. Балансовые расчеты свидетельствуют о том, что от 2,3 до 5,1 т/га солей участвуют в физико-химических почвенных процессах и формировании урожая зеленой массы.

Урожайность кормовых культур. Наиболее высокая урожайность зеленой массы яровой пшгнаш (в среднем II ц/га) получена в варианте 6, где полив проводился чистой водой в сочетании с животноводческими стоками (табл. 7). Здесь урожай зеленоЗ массы был выше контроля на 88,7 ц/га или на 291,8$.

Таблица 7

Урожайность яровой пшеницы на зеленую массу в зависимости от химического состава оросительной воды и вносимых удобрений, ц/га

Номер 1990 г. 1 ! ¡Отклонение от

варианта | 1991 г¡1992 г. Средн. ¡контроля

! ( ! а/га %.

I 70,1 77,0 58,7 68,6 38,2 225,7

2 96,0 98,8 78,0 90,9 60,2 299,0

3 107,1 106,8 105,5 106,5 76,1 350,3

4 79,3 79,5 64,3 74,4 . 44,0 244,7

5 ' 116,2 114,8 109,1 113,4 83,0 373,0

6 119,8 120,4 117,0 119,1 88,7 391,8

7 35,1 34,5 21,7 30,4 - 100

НСР05 для

частных

различий 4,8 5,7 4,6

3 вариантах полива городскими сточными водами наиболее высокая урожайность была получана при внесении шзотноводчес-ких стоков как органических удобрений. При атом в среднем за три года урожай зеленой массы яровой шзеяицы составил 106,5 ц/га и был выше контроля ка 76,1 ¡¡/га, или на 250,3%. Однако он был ниже максимального урожая, полученного в варианте 6 на 22,6 ц/га, или на 41,5^.

Производственные данные по урожа&юста костреца безостого при ороазнии городскими стоками довдззальяой машиной

□_!-:-Ш

ДЕШ-84 показала, что в среднем за 2 года произошло повышение по сравнению с контролем на 177,7 ц/га (с 60 до 237,7 ц/га) или'в 4,0 раза. Это подтверадает целесообразность возделывания кормовых культур на земледельческих полях орошения городскими сточными водами.

Качество кормовых культур. Качество зеленой массы ярово£ пшеницы при поливах городскими сгонными водами по основным показателям существенно.кз отличалось от поливов речной водой. Яри этом в орошаемых вариантах содержание сырого протеина составляло 12,3-14,3$, сырой клетчатки - 20,2-22,8$. сахара - 2,95-4,05$ и золы - 4,3-5,2$, а в конгролэ соответственно 13,8$; 19,0; 4,25 и 3,9$. Содержание нитратов в кормовой массе не превышало предельно допустимых уровней и было наибольшим (216,2 мг/кг) при поливах сточной водой, а в качестве удобрений вносились животноводческие стоки.

В производственных условиях проводился контроль за качеством выращиваемой продукции при орошении городскими сточными водами на культуре кострец безостый второго и третьего года яиэни (1991-1992 гг.). Сано костреца безостого характеризовалось высокой питательной ценностью ("сырой" протеин 8,3414,08$, переваршый проташ 5,27-6,50$, сахар 8,3-9,3$, каротин 4,1-9,0 ыг/кг, кормовые единицы 0,55-0,59 г/кг). Содержание нитратов удовлетворяло зоотехнической норме (0,006-0,00% Содержание и соотношение зольных элементов было благоприятно. Несколько завышэно относительно оптимальной нормы содержание железа и в отдельных пробах марганщ. Содержание меди, цикка не превышает норцу (соответственно Го и 18 мг/кг при ЩК 30 к 90 мг/кг). Сено с учетом внешних признаков корма относилось к 1-му классу.

Агромелиоративное состояние почв при ороиении коргиовнх сультур стоками и прогноз его изменения. Очистка городских сточных вод г. Аяейска на поде с яровой пшеницей выразилась в снижении рН поливной воды от 8,4 до 6,6-7,9. Содержание взвешенных веществ снизилось на 68$, с£ос(|атоз - на 92,9$, бикарбонатов - на 86,4$, органических веществ по показателю химического потребления кислорода (ХШ) - на 56,3$, хлоридов - на 10,5$, магния - на 40$. Очистка в наибольшей степени происходит в горизонте А (0-40 см), так как в этом слое наиболее высокая емкость обмана, обусловленная наличием гумуса и тонких коллоидальных частиц, а также наибольшее количество активных

ш

почвенных микроорганизмов.

Аналогичные закономерности выявлены я в лизиметрическом опыте с многолетними травами (косгрец безостый). Слой почвы 0-40 см очищал сточные воды от бикарбонатов на 4,6%, сухого остатка - на 7,8%, взвешенных веществ - на 10,7!, калия - на 76%. Слой почвы 0-70 см очищал сточные воды от бикарбонатов на 22,8%, органических веществ по ХПК - на 36$, фосфатов - на 92,9%. Заметен вынос из почвы в фильтрат сульфатов, хлоридов и натрия.

Анализ результатов по прогнозу свидетельствует о том, что проектируемое регулярное орошение на землях совхоза "Кол-паковский" с использованием сточных вод г. Алейска не окажет отрицательного воздействия на активный слой почвы за время эксплуатации оросительной системы. Об этом свидетельствуют расчетные данные по прогнозу.

Полученные расчетные данные показывают на устойчивую тенденцию к снижению и стабилизации содержания натрия и величинь плотного остатка при орошении. На неороанемом з настоящее время участке с незначительной природной степенью засоления в начале происходит некоторое накопление натрия в почве (до 0,00552), затем его содержание к четвертому году снижается до значения 0,0023$ ( в почвенном растворе - 250 мг/а ) и остается на этом уровне в последующие годы, т.е. с течением времени стабилизируется. Такими же чертами характеризуется солевой режим орошаемого участка. Максимальная концентрацияв почвенном растворе со временем приближается к концентрации этого загрязняощего вещества в поливной воде и составит через 70 лет 248 мг/л. Минерализация почвенной влаги при этом снизится и установится на значении 703 мг/л.

Таким образом, в результате орошения ожидается тенданцш к опреснению почв и грунтов,

Б Ы 3 0 Д Ы

1. Городские сточные воды г. Алейска характеризуются невысоким содержанием сухого остатка (0,774 г/л), малым количеством биогенных элементов ( М-44,6 ыг/л; Р - 3 3,1 мг/л; К-8,7 мг/л), невысоким показателем ХПН (376 мг0^/л), щелочной реакцией (рй-8,6) и по агромелиоративной оценке (SAS =5,6) пригодны для использования на земледельческих полях орошения после предварительной биологической очистки.

2. Тоехлетнее орошение городскими сточными водами не вый_:_ш:

зывало заметного ухудшения водно-физических свойств черноземов. При этом объемная масса варьировала в пределах 1,211,24 г/ом3 в слое .почвы 0-30 см, пористость - 52,0-54,0$, на-именьизя втпгоешкость - 30,0-32,0%, количество агрономически ценных агрегатов - 85,0-87,0Í. Впитывание снижалось на 1323,0% в сравнении с контролем и на 2-10% по сравнению с речной водой.

3. При орошении городскими сточными водами отмечалась тенденция повышения содержания гумуса в слое почвы 0-60 см (с 2,7-3,0% до 3,0-3,3%).легкогидролизуемого азота (с 3,33,5 до 5,2-3,9 ыг/IOO г. почвы), подвижного фосфора (с 5,46,9 до 6,8-9,6 мг/100 г. почвы), а содержание калия практически не изменилось (14,0-15,7 и 14,3-18,2 мг/100 г почвы соответственно) в начале и конце исследований. В целом плодородие почвы оставалось на достаточно высоком уровне.

4. Содержание солей в почзе дри орошении городскими сточными водами повысилось с 0,041-0,053% в контроле до 0,0590,0801 по сухому остатку и с 0,034% до 0,057^по сумме токсичных солей. Наибольшее содержание солей наблюдалось при поливах в сочетании с животноводческими стоками в качестве органических удобрений. Количество поглощенного натрия при этом уве дичилось с 1,0 до 2,0% от суммы, однако почва оставалась не-засоленкой и несолонцевагой. Поглотительная способность черноземов при орошении сточными водами заметно не снякалась к не ухудшилась.

5. Для поддержания оптимального водного рекима- почвы при ■ возделывании яровой пшеницы на зеленый корм требуется проведений двух поливов оросительной нормой 1400 и поливной кормой 600-800 м3/га. При орошении сточнши водами многолетних трав оросительная норма.в зависимости от влагообеспеченности года изменялась от 2700 до 3200 м3/га при проведении семи поливов. Поливная норма при этом изменялась от 300 до 500м3/га.

6. Наиболее благоприятные условия для получения высоких урожаев зеленой массы яровой пшеницы создаются при орошении речной водой в сочетании с животноводческими стоками (в среднем за 3 года 119,1 ц/га, что на 88,7 ц/га или на 291,8% выше контроля) и при поливах сточными водами в сочетании с ки-вотноводчесними стоками (106,5 ц/га, что на 76,1 ц/га или на 250,3% выше контроля). Урожайность зеленой массы костреца безостого при поливах сточными водами в среднем за 2 года состав!

Ж

ляла 237,7 ц/га и была выше контроля на 177,7 ц/га или в 4 раза.

7. Питательная ценность кормовой массы при поливах городскими сточными водами практически не снижалась по сравнению с контролем. Выход кормовых единиц составил 0,37 мЧи^ср»*

внении с 0,33 кг в контроле), содержание сырого протеина изменялось от 12,7 до 14,35? (в контроле 13,8$), сырой клатчатки--20,2-22,8$ (в контроле 1Э,0%), сахара - 3,38-3,90/« (в контроле 4,25>р, нитратов ниже ПДН-от 92,3 до 298 мг/яг (в контроле 145,7 мг/кг).

8. 3 целях повышения эффективности утилизации городских сточных вод г. Алейска Алтайского края и экономного расходования потребляемой воды целесообразно использовать их на земледельческих полях орошения при возделывании кормовых культур

9. Ороиение городскими сточными водами в сочетании с животноводческими стоками в качестве органического удобрения обеспечивает получение условно чистого дохода 157,7 тыс. руб/га,чго выше контроля на П9,7тнс.руб/га или в 4,2 раза.

10. Прогнозные расчеты показали, что многолетнее орошение не вызовет ухудшения агромелиоративного состояния почв, так как происходит опреснение почв и грунтов зоны аэрации на глубину 2,0 м.Содержание натрия и сухого остатка в почве в начальный период орошения возрастает в 1,3-1,8 раза, а затем снижается в 1,^-1,7 раза от исходной величины.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМВЦДЩШ

1. Поливы яровой пшеницы на зеленую массу городскими сточными водами следует проводить по влажности расчетного слоя почвы 70% НВ нордами 600 я 800 .ч3/га и оросительной нормой 1400 м3/га.

2. При орошнии многолетних траз городскими стопными водами рекомендуется проводить 7 поливов нормами от 300 до 500 ы3/га и оросительной нормой 2700-3200 м3/га в зависимости от тепловлагообеспечеяяостя года.

3. Для поддержания высокого плодородия черноземов и повышения продуктивности кормовых культур при их орошении, го- .' родснямй сточными водами рекомендуется внесение яивотновод-чесмзх стоков (330 м3/га) в качестве органических удобрений.

П_и

TIR'JJJEtf SHiiErfAt KIWMi

The influence of irrigation of waste water on the property of chcrnozema (black soils), the yield of forage crops ur.ier the coniition of klUA! region.

speciality : Ob.01.03 - agro^oila and agrophysics,

06.01.02 - irrigation and irrigated land.

in experaeutal prodaction xalnoz KOLPAKOVSKi of AleiBk area Altay region frooi 1990 to 1S93 year was studied influence of waste water 011 the cnan^s of the property of eheraozems (black 8oil3) and for^e Crapu.

Three years uu. plying of waste water which is cnaracteii-zed not a hi^ii content of ¿ray rejjeiiat solts, a small bio^en eleaents, and a high significant of cheiaical requirseuts of oxygen doe3 not shout a change 0n the property and fertility of the soil.

Determined, that watering apriag »heat witfc..vast'e water is necessary to do »cording to the am. moisture capacity (70£) of the layer of the soil where its rate ia 600 and 800 a^/ha. and total irrigation rata is 14J0 ra^/ha. on the proocess of irrigation pernyal crops is reconended to irrigate 7 times for the all vegetative period to trie rate of 300 to 500 m^/ha. and the rats for increasaent of prodaction forage crops recomended suplying animals dug (350 a~Vha.) as a quality of organic fertilizer.

28j33i94rv

0d£6tt iMi JU 100 3ag> 10$

Ian. syjiH^ QjwxeHHraosae*. 3