Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СТОКОВ ФЕРМ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СТОКОВ ФЕРМ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ТИПИЧНОГО И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ПОЛОСЫ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

влияние стоков ферм крупного рогатого скота на агрохимические свойства чернозёма типичного и продуктивность люцерны в условиях

юго-запада центрально-черноземной полосы

На правах рукописи

САМЫКИН Валерий Николаевич

г тттьшм

специальность: 06.01,04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание учеиоб степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1Й82

<■" Л- V' о ..'л/

г

Работа выполнена в Украинском научно-исследовательском институте почвоведения н агрохимии им. А. Н. Соколовского и Белгородском опорном пункте ВНПО «Прогресс» по сельскохозяйственному использованию сточных вод за период 1973—1977 гг.

Научный руководитель — профессор Н. К- Крупский.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук профессор X. 1С Асаров, кандидат сельскохозяйственных наук В. А. Васильев.:

Ведущее предприятие — Белорусский научно-исследовательский институт земледелия^ ^

Защита диссертации состоится « /£ 1982 г.

в « Х^"» мин.на заседании Специализированного

совета K-I20.35.01. в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес; 127550, Москва И^550, Тимирязевская ул., 49. Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан 1982 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета^-

. доцент 0/^ /-' / . " .. ■ .

ПС^Ф^У Н.А.Гончарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Интенсификация животноводства на промышленной основе — главное направление его развития.

С увеличением мощности животноводческих комплексов резко возрастают объемы жидкого навоза и стоков животноводческих ферм, достигающих на одном комплексе 140— 3000 м3/сутки.

Общий выход жидкого навоза и животноводческих стоков в стране составляет 1 млрд. м3/год.

В настоящее время одним из рациональных и наиболее приемлемых путей использования отходов промышленного животноводства является применение их для удобрения сельскохозяйственных культур, что способствует созданию прочной кормовой базы промышленных комплексов и повышению плодородия почв.

Перед наукой и практикой ставится задача установления доз, способов И;сроков внесения жидкого навоза и животноводческих стоков под разные культуры применительно к поч-венно-климатическим зонам страны. Наиболее отзывчивы на внесенне высоких норм животноводческих стоков многолетние травы, среди которых в севооборотах специализированных хозяйств по откорму и дорашиванию крупного рогатого скота ведущее место занимает люцерна. Вместе с тем все виды продукции, получаемой из зеленой массы люцерны — это основной корм, без применения которого невозможна дальнейшая концентрация и специализация животноводства.

Проблема использования бесподстнлочного навоза и стоков ферм требует безотлагательного решения, а значимость этого вопроса увязывается с актуальностью задач по охране окружающей среды от загрязнения.

Исследования, направленные на разработку рекомендаций по внесению животноводческих стоков под люцерну, — это важная часть общей комплексной программы использования животноводческих стоков и жидкого навоза. Однако в условн-

V

г; і С^пэтга Г ::.:л сзііі^І.

ях юго-западных районов Центрально-Черноземной зоны таких исследований ранее не проводилось.

Цель и задачи исследования. Исследованием предусматривалось выяснить эффективность длительного использования стоков ферм крупного рогатого скота под люцерну на черноземе типичном юго-западных районов Центрально-Черноземной зоны.

В задачу нашей работы входило выявить влияние длительного внесения животноводческих стоков на агрохимические свойства почвы, урожай и качество люцерны. В этой связи было предусмотрено изучить: 1. Состав осветленной фракции стоков ферм крупного рогатого скота по агрохимическим показателям.

2. Изменение содержания питательных веществ в почве при внесении различных доз животноводческих стоков.

3. Процессы миграции п превращения питательных веществ в почве.

4. Влияние пятилетнего действия стоков на органическое вещество чернозема типичного,

5. Эффективность различных доз осветленных стоков при различной степени н.\ разбавления водой.

6. Рост и развитие растении люцерны при использовании осветленной фракции стоков.

7. Качество урожая зеленой массы люцерны при длительном орошении стоками ферм крупного рогатого скота.

8. Экономическую эффективность выращивания люцерны с применением в качестве удобрения животноводческих стоков.

Научная новизна работы. Впервые в условиях юго-западных районов зоны изучено влияние осветленных стоков ферм крупного рогатого скота с внесением больших доз азота под бобовые многолетние травы (люцерну). Определены оптимальные нормы внесения животноводческих стоков под люцерну.

Практическая значимость исследования. Полученные результаты позволили рекомендовать производству оптимальные дозы стоков ферм крупного рогатого скота для обеспечения нормального роста и развития растений люцерны и получения высокого урожая зеленой массы и сухого вещества на черноземе типичном в условиях юго-запада Центрально-Черноземной зоны.

Реализация исследования в сельскохозяйственном производстве. Рекомендуемые нормы и способы внесения животноводческих стоков в качестве удобрення для люцерны внедрены в колхозах имени Свердлова Яковлевского района и имени Карла Маркса Корочанского района, находят применение и в других хозяйствах Белгородской области, а также могут быть использованы в зонах, близких по почвенно-клнматическим

. о

условиям. Материалы исследований используются Белгородским отделом Государственного специализированного проект-но-конструкторского бюро как исходные данные при проектировании оросительных систем с использованием животноводческих стоков.

Апробация работы. Результаты выполненных исследовании доложены и обсуждены на заседаниях ученых сонетов Украинского НИМ почвоведения и агрохимии имени А. Н. Соколовского и Всесоюзного НИИ по сельскохозяйственному использованию сточных вод (1977, 1980, 1981 гг.), на Всесоюзных конференциях молодых ученых (1978, 1979, 1981 гг.), а также на областных и районных семинарах специалистов сельского хозяйства Белгородской области.

Публикация в печати. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации изложен на 16Г> страницах машинописного текста, включает 38таблиц, иллюстрирован 9 рисунками н состоит пз введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству, списка использованной литературы (218 источников, из них 11 иностранных) н приложения (7 таблиц).

Материал в автореферате изложен в той же последовательности, что и в диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении освещается актуальность темы исследований п раскрываются поставленные задачи.

В главе I приведен краткий обзор средств удаления, системы подготовки, транспортировки и внесения жидкого навоза и животноводческих стоков. Даны параметры выхода и накопления животноводческих стоков на комплексах промышленного типа. Рассмотрен химический состав жидкого навоза н стоков животноводческих ферм. Показана актуальность и сложность использования Животноводческих стоков и жидкого навоза под сельскохозяйственные культуры, выявлено их действие на продуктивность возделываемых культур, а также влияние жидкого навоза на агрохимические свойства почв.

В главе II изложена методика и условия проведения исследований в течение 1973—1977 гг. в колхозе имени Свердлова Яковлевского района Белгородской области.

В данном хозяйстве животноводческие стоки от 1200 голов крупного рогатого скота в количестве 120—140 м3/сутки поступают в горизонтальные отстойннки-навозонакопптели, где разделяются на твердую и жидкую фракции. Последняя попадает в резервуар осветленных стоков и затем через оросительную сеть направляется на орошение.

Почва, на которой проводились опыты, — чернозем типич-

ный, среднегумусныи, среднемощный, тяжелосуглинистый на лесовндном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется в пределах 4,4—1,6%, азота гидролизуемого — 5,0— 6,5, подвижных форм фосфора — 6,8—7,5, обменного калия — 7,5—8,8 мг/100 г почвы. Повторпость опыта — 3-кратная. Размер учетной плошадн — 50 м2. Для посева использовали люцерну сорта Г1авлооскан-7.

Схема полевого опыта для решения поставленных задач Сила следующая:

контроль (без орошения); вода 2800 м3/га;

осветленная фракция стоков ферм крупного рогатого скота 2800 м3/га;

осветленная фракция стоков 1400 м3/га + вода 1400 м3/га (разбавление 1:1);

осветленная фракция стоков 700 м3/га-Ь вода 2100 м3/га + 90 кг/га Р2О5 (разбавление 1:3);

осветленная фракция стоков 300 м3/га + вода 2500 м3/га (разбавление 1:8);

осветленная фракция стоков 1400 м3/га + вода 1400 м3/га+ 180 кг/га Р2О5 (разбавление 1 :1);

осветленная фракция стоков 600 м3/га; осветленная фракция стоков 1500 м3/га; осветленная фракция стоков 2000 м3/га. Суперфосфат вносили весной под первый полив. Вегетационные поливы делянок осветленными стоками проводили после каждого укоса по два полива, норма первого и второго поливов 350—100 м7га. Осенью проводили влагозарядковын полив нормой 400—700 м3/га. Для проведения поливов использовали автомашину АНЖ-2 и капроновые трубопроводы.

Агротехника возделывания люцерны — общепринятая для хозяйств Белгородской области.

Почвенные образцы отбирали буром Качинского в слоях почвы 0—20, 20—40, 40—60, 60—80, 80—100 см до весенней вегетации растений н осенью после уборкн урожая.

В почвенных образцах содержание гумуса определяли по Тюрнну, фракционный состав гумуса — по Бельчиковой и Кононовой, легко гидролизуемого азота — по Тюрину и Кононовой, формы азота — по Воробьеву, подвижного фосфора — по Чирнкову, фракционный состав фосфатов—по Чангу-Джексону в модификации Ленин азк, обменного калия — по Чирнкову, фракционный состав калия — по Воробьевой.

В растительных образцах азот общий определяли по Къе-льдалю, нитратный — по Почннку-Гриссу, фосфор — с помощью фотоэлектрокалориметра, калий — на пламенном фотометре; проводили полный зоотехнический анализ.

Валовые формы азота, фосфора и калия в животноводческих стоках и лизиметрических водах определяли путем сжигания по методу Гинсбурга и др. с последующим определением; азота — по Къельдалю, фосфора — фотоэлектрокалори-метрпческн, калия — на пламенном фотометре; азота аммиачного — с отгонкой на аппарате Къельдалн, рН-потенцио-метрнческн.

¿Метеорологические условия и годы проведения опыта были разнообразны мм, особенно но количеству осадков и распределению их за вегетационный период. Осадков в 1973, 1974, 1976, 1977 гг. выпало 125—140% от средней многолетней нормы. Наиболее засушливым был 1975 г., когда осадков выпало около 70% нормы. В зависимости от выпадающих осадков и внесенных стоков запасы продуктивной влаги в почве были различными.

В главе III показано влияние орошения осветленной фракцией стоков ферм крупного рогатого скота на агрохимические показатели чернозема. Результаты проведенных анализов за 1973—1977 гг. показали, что осветленные стоки ферм крупного рогатого скота являются преимущественно азотно-калийным удобрением, где соотношение питательных веществ (N:P:K) в среднем составило 2:1:2,5. Химический состав их по усредненным данным имел следующие показатели: влажность—99,5%, обший азот — 0,028 (в том числе аммиачный — 0,016); фосфор — 0,014, калий — 0,036%.

За пятилетний период с неразбавленными стоками при норме 2800 м3/га в почву было внесено N 3776 P18J56K 4800. При поливе разбавленными стоками снижалось поступление питательных элементов в 2,4 и 9 раз.

Применяемые дозы осветленных стоков оказывали действие на пищевой режим почвы, что в свою очередь, влияло на рост и развитие люцерны. За счет отмерших корневых и пожнивных остатков растений и органического вещества стоков прослеживалась некоторая тенденция накопления гумуса в почве на вариантах при внесении разбавленных стоков 1:1 (стоки 1400 м3/га+вода 1400 м3/га) и без разбавления (стоки 2800 м3/га).

В почве на вышеуказанных вариантах изменяется фракционный состав гумуса: возрастает фракция гумнновых кислот, связанных с кальцием, п одновременно снижается фракция фульвокнелот, расширяется соотношение Сг.к. К Сф,к. 1,5 раза по сравнению с контролем.

При внесении неразбавленных стоков увеличилось содержание легкогидролизуемого азота в слое почвы 0—20 см на 2,7 мг/100 г почвы по сравнению с контролем. Проведение ступенчатого гидролиза форм азота показало, что в почве возра-

стает содержание подвижных форм его и несколько снижается количество негидролнзуемого азота (табл. 1),

В подпахотных горизонтах при внесении стоков увеличивается содержание нитратного азота на 1,15 мг/100 г почвы по сравнению с контролем.

Таблица 1

Влияние стоков на формы азотных соединений в черноземе (1977 г.)

Варианты ^ га = 52 р сз п г-н О Д 1— » О Дзот, чгЛОО г почвы

:т га Г! га 3 3 ^ С- 3 П о £ Я ^ Г4 ц П И п 6 2 = 5 — -г.

Контроль (без 0— 20 1,30 сл. 19,04 31,38 184,18

орошения) 20— 40 1,38 0,56 16,66 34,58 175,42

40— 60 1.20 сл. 15,88 30,94 142,38

60— 80 0,95 0,39 11,54 22,68 82.04

80—100 0,48 сл. 7.64 19,88 84,00

Стоки 0— 20 1,83 0,62 23,26 36,40 177,10

2800 м'/га 20— 40 1,26 0.84 26,54 35,56 170,80

40— 60 1,40 1,04 18.54 28,70 129,92

60— 80 0,70 1,2!) 6,41 17,92 119,28

80—100 0,56 1,15 8,09 23,10 84,70

Стоки 0— 20 1,32 0,48 21,86 38,08 173,46

1400 м3/га+ 20— 40 1,85 0.90 19,37 30,66 137,62

вода 1400 40— 60 1,06 0,67 14,23 27,86 118,58

м'/та (разбав- 60— 8( 1,68 0,42 12,46 25,20 77,84

ление 1:1) 80—100 1,18 0,56 8,48 17,92 61,46

Животноводческие стоки оказали влияние на содержание подвижного фосфора в почве. Так, снесение неразбавленных

Таблица 2

Действие стоков на содержание в почве подвижного фосфора,лгг//С!0г (1973. 197Г гг.)

Глубина Р.-05 по Чнрикову

Варианты взятия образца, см 1973 1977

Контроль (без орошения) . . , 0—20 6,8 5,6

20—40 6,3 4,6

40—60 5,2 3,7

Вода 2800 м'/га....... 0-20 6,9 7,2

20-40 6,4 6,5

40—60 5.1 5,9

Стоки 2800 м3/га....... 0—20 11,0 12,4

20—40 9.5 9,3

40-60 7.6 7.5

Стоки 1400 м'/га+вода 1400 к3¡гл 0—20 7,9 7.8

20—40 40—60 7,0 5,9 6,3 4,0

стоков по 2800 м3/га ежегодно способствовало увеличению содержания подвижного фосфора на 6,8 мг в слое почвы 0— 20 см и на 4,7 мг на 100 г почвы — в слое 20—40 см по отношению к контрольному варианту (табл.2).

Под действием стоков происходит обогащение подвижным фосфором не только верхнего слоя почвы, но п подпахотного горизонта.

Как показывает фракционирование по Чангу—Джексону в модификации Аскинази, фосфаты накапливаются в почве в форме соединений с кальцием, железом и алюминием. Внесение стоков увеличило содержание фосфатов кальция по профилю чернозема до глубины 0—80 см (табл. 3).

Таблица 3

Влияние стоков на фракционный состав минеральных фосфатов в черноземе (11(77 г.)

Варианты Глубина взятия образца, см fkOs, /?г//дрглягвы

ЛІ—Р - Fe-P- Са-Р

Контроль (без 0— 20 8,7 5,0 13,5

орошения) 20— 40 7,2 2,5 12,7

40— 60 6,2 1,5 16,0

60— 80 6,0 0,7 19,2

ВО—100 4,7 сл. 18,0

Стоки 2800 0— 20 18,0 7,7 19,2

м3/га 20— 40 «.4 3,0 15,0

40— 60 6,6 2.0 22 11

60— Й0 6,0 С.1. 22,2

80—100 5,3 сл. 17,0

В группе фосфатов полуторных окислов повышение происходило в большей мере в подпахотном горизонте за счет более доступной для растений фракции фосфатов алюминия.

Животноводческие стоки оказали существенное влияние на накопление подвижного калия в 0—20 см слое почвы. Так, разбавленные стоки (стоки 1400 мэ/га + вода 1400 м3/га) и без разбавления (2800 м3/га) повышали содержание обменного калия в пахотном слое почвы в 4 и 8 раз по отношению к контролю (табл. 4),

На контрольном варианте в исследуемых горизонтах каких-либо изменений по содержанию КгО — обменного не наблюдается, в целом прослеживается тенденция к уменьшению его. На вариантах в почве, где вносили стоки,■содержание обменного калия возрастает до глубины 0—60 см.

Длительное внесение неразбавленных стоков изменяет фракционный состав калия, повышаются подвижные н необ-.менно-фикенрованная фракции по исследуемым горизонтам.

Действие стоков на содержание обменного калия.мгіюог/г<?ыА/ (1973—ІУ77 гг.)

Варианты Глубина взятия образца, см КгО — обменный (по Чнрнкову)

1973 1974 1975 1976 1977

Контроль (без орошения) 0— 20 8,8 0,1 7,8 9,3 8.0

20— 40 7,7 7,8 7,0 7,9 6,0

40— 60 6,3 6,9 6,6 6.3 0,0

Вода 2800 м3/га . . . 0— 20 7.1 10,8 13,6 9,9 12,3

20— 40 6,0 9.5 11,1 7,5 8,7

40— 60 5.0 7,3 7,5 6,0 6,8

Стоки 2800 м*/га . . . 0— 20 12,9 29,9 ■18,9 54,9 62,0

20— 40 9,9 13,7 27,8 26,3 26.6

40— 60 8,6 9.1 11,0 12.5 18,3

Стоки 1400 м3/га + вода 0— 20 10 5 20,3 26,0 35,5 32,5

1400 м*/га (разбавле-

ние 1:1)..... 20— 40 8,6 14.9 16,6 18,7 15,0

40— 60 7,2 7.7 9,3 8,3 10,1

Воднорастворммый и обменный калий (по М а еловой) увеличивается в основном в пахотном слое на 19,0 и 114 мг/100 г лочвы; внесение разбавленных стоков (1:1) повышает содержание данных фракций соответственно на 8 н 69 мг/100 г почвы (табл.5).

Таблица 5

Действие стоков на фракционный состав калия (1977 г.)

Варианты Глубина взятия образна, см Калий, мг/100 г почвы

водно-растворимый обменный (по Мас- ЛОВОЙ) необченно-фиксированный

Контроль (без орошения) О— 20 1,4 26,7 242,0

40— 60 0,9 15,2 257,6

80—100 0,3 13.9 226,3

Вода 2800 м3/га . . . 0— 20 1.4 36.6 254,1

40— 60 0,5 18.8 251,9

80—100 0.2 16,3 224,7

Стоки 2800 м3/га , . . 0— 20 20,5 141,2 281,8

40— 60 3,7 49,3 275,1

80—100 0,6 18,0 234,6

Стоки 1400 м^/га+вода 0— 20 9,7 96,6 271.8

1400 м5/га..... 40— 60 1.1 19,9 243,7

(разбавление 1:1) . 80—100 0,7 13,8 248,2

При использовании животноводческих стоков на земледельческих полях орошения важно знать степень поглощения почвой питательных элементов сточных вод.

Лизиметрические исследования показали, что после прохождения через слой почвы мощностью 0—50 см стоки были без запаха и прозрачны, поглощение общего азота достигло 89. аммиачного — 99, фосфора — 97 и калия— 100%,

Фильтрат, полученный с глубины 120 см, содержит до 26 мг/л нитратов, что согласуется с данными исследований Н. Лапшиной (1979).

В главе IV излагаются материалы о влиянии орошения осветленной фракцией стоков ферм крупного рогатого скота на урожай и качество люцерны.

Полученные данные учета урожая 1973—1974 гг. при внесении животноводческих стоков под люцерну показывают, что наиболее высокий урожай получен на варианте, где стоки вносили без разбавления нормой 2800 м3/га, которые обеспечили наибольшую прибавку урожая (таблица 6).

Таблица d Действие стоков на урожай люцерны (1973—1977 гг.)

Урожай зеленой массы

Варианты люцерны, ц/га

* п ♦

Й " К

1973 1974 1975 1976 1977 <-> =ш

Контроль (без орошения) . . . 389 409 378 251 262 338

Вода 2800 м3/га....... 580 567 595 323 412 495

Стоки 2800 м3/га....... 740 702 1004 458 507 682

Стоки 1400 м'/га+вода 1400 м3/га

(разбавление 1:3)..... Стоки 700 м3/га+вода 2100 м'/га+ 610 603 688 417 422 548

Рг05 — 90 кг/га (разбавление

1:3)........... 612 600 698 389 411 542

Стоки 300 м3/га+вода 2500 м'/га

(разбавление 1:8)..... 533 559 633 369 404 501

Стоки 1400 м'/гз+вода 1400 мэ/гл

-t-PjOj—180 кг/га (разбавле-

пне 1:1) .,..". . .. 625' 617 731 431 499 581

Стоки 600 м3/га . . , . . * , 490' 529 545 376 365 461

Стоки 1500 м'/га....... 649 602 783 403 425 572

Стоки 2000 м3/га....... 650 646 836 409 456 599

Р. %..........• . 1.2 0.8 3.4 1,5

НСРсга, Ч/га 30,6 20,2 17,0 27,3 12,6

В засушливом 1975 г. эффективность животноводческих стоков значительно возросла на всех поливных вариантах, из них лучшее действие на урожай люцерны оказали неразбавленные стоки 1500, 2000 и 2800 м3/га.

В 1976—1977 гг. урожай но всем вариантам опыта был получен значительно ниже по сравнению с урожайностью про-

Таблица 7

Изменение химического состава люцерны, выращиваемой в условиях применения животноводческих стоков

(в % на абсолютно сухое вещество, в среднем за 1973—1977 гг.)

Азот Клетчатка Калий

Варианты общий нитратный Фосфор Калий КальциЯ Магний кальний -f-мапіий

Контроль (без орошения) , . . 3,01 0,038 0,49 1,67 24.19 2,74 0,84 0,46

Вода 2800 м'/гз....... 2,49 0,037 0,44 1,94 27,17 2,37 0,64 0,64

Стоки 2800 м3/га....... 2,78 0,114 0,05 2,89 31,80 2,21 0,69 0,99

Стоки 1400 м'/га+вода 1400 м}/га (разбавление 1:1) . . , 2,67 0,078 0,54 2,43 28,94 2,33 0,71 0,78

Стоки 1400 м3/га+вода 1400 мУга 180 кг/га (разбавление 1:1) . . . . ♦ 2,65 0,077 0,59 2,47 27,49 2,37 0,77 0,78

Стоки 700 м3/га+вода 2100 м3/га -1-90 кг/га РіО) 2,47 ' 0,053 0,50 2,16 26,89 2,39 0,74 0,6R

шедших лет, что вызвано неблагоприятной зимовкой люцерны с 1975 на 1976 год.

Пятилетние исследования показали, что наибольшая прибавка урожая получена на варианте с применением стоков 2800 м3/га — 344 ц/га.

Животноводческие стоки не только увеличивают урожай, но и оказывают влияние на .химический состав, т. е. изменяют питательную ценность кормов. При внесении как разбавленных стоков, так и неразбавленных наблюдается снижение содержания общего азота в люцерне на 0,23—0,54% (табл. 7), Это снижение, видимо, можно объяснить особенностью биологии питании растений.

Основным фактором, влияющим на содержание белка в бобовых травах, является интенсивность фиксации азота клубеньковыми бактериями, а другие факторы оказывают лишь дополнительное влияние на изменение химического состава (Б. П. Плешков, 1969).

Удобрение животноводческими стоками ■ оказало влияние на содержание нитратов в растениях. Так, при внесении 2800 мэ/га неразбавленных стоков содержание .нитратов увеличилось в 3 раза и составило 0,114% на сухое вещество, что не превышает допустимых пределов.

Содержание кальция и магния в люцерне заметно снижается при внесении разбавленных н неразбавленных стоков.

Избыток калия в почве приводит к снижению поглощения растениями кальция, магния и натрия, что может вызвать диспропорцию их минерального состава. Наблюдается закономерность на вариантах, где повышается содержание нитратов в растениях; одновременно происходит снижение содержания кальция и магния при резком увеличении содержания калия. Соотношение К: (Ca + Mjr) свыше 2,2 в корне влияет на здоровье животных, происходит заболевание скота травяной тетанией (F. Bear, 1960), В наших исследованиях данное соотношение не превышало 0,99. Орошение осветленной фракцией повышало содержание клетчатки в корме с 2,70—7,61%,

Неразбавленные водой осветленные стоки снижают кормовые качества люцерны, что приведет к перерасходу кормов прп скармливании животным. Наиболее благоприятный в этом отношении! вариант— внесение разбавленных водой стоков в соотношении 1:1,

Анализируя сбор сухого вещества в среднем за 5 лет, можно отметить, что осветленные стоки ферм крупного рогатого скота повышают урожайность на 26—63% (табл. 8).

В связи с перспективой широкого использования животноводческих стоков для орошения сельскохозяйственных культур возникает необходимость санитарно-гигиенической оценки корма, получаемого с полей орошения,. Санитарно-гнгиениче-

Таблица 8

Продуктивность люцерны при орошении осветленное фракцией стоков (среднее за 1973—1977 гг.)

Выход с I га

— ej CL. u ^a И о* s c. С. tt .St « — H s Ci, о t* Ji в. * — с t ri о к CL О \£. Я s о ьо-я гз К § ? - £ 5 1 о Q 1— О О о 4, £32 О в Я

ЗЗЯ 495 682 0.18 0,16 0,IG 30,58 26,12 30,62 60,84 79,20 109,11 12,36 12,92 20,88 64.20 78.21 115,26

548 0,17 30,06 93,16 16,47 88,77

581 0,17 30,03 99,80 17,45 98,18

542 0,15 28,92 81,30 15,67 86.72

Варианты

Контроль (без орошения) .

Вода 2800 мэ/га.....

Стоки 2800 м7га.....

Стоки 1400 м7га+вода 1400 м3/га

(разбавление 1:1).....

Стоки 1400 м3/га+вода J400 м7га + 180 кг/га PiOs (разбавление

1:1)...........

Стоки 700 м'/га + вода 2100 м'/га +90 кг/га Р205 (разбавление 1:3).........

Т а б л » ц а 9

Экономическая эффективность производства люцерны на зеленый корм при орошении стоками ферм крупного рогатого скота (1973—1077 гг.)

Чистий доход, руб.

Варианты ЄЗ * * ri л £* В - » u a • £ « E И . Л

О ч s £ « ОІ1 •FO^ О X о Л »-е. О с К а» и о * « О С* — он С ті СЗ С & s (ih

Контроль (без орошеиня) . Стчжн 2800 м3/га..... Стоки 1400 м7га+вода 1400 мэ/га (разбавление 1 : I) . Стоки 1400 м'/га+вода 1400 м7га+18о кг/га РЛ (разбавление 1: 1) . . . . Стоки 1500 м*/га..... Стоки 200 м3/гл..... 48.3 32.4 39.0 36,4 35,0 309,10 207,40 249,60 233,00 224,00 108,04 103,35 111,51 98,19 102,14 201,06 104,05 138,09 134,81 121,86 1,86 1,00 1.23 1,33 1,19

ской, санитарно-бактернологической и токсикологической лабораториями Белгородской городской саиитарно-эпидемиоло-гической станцин выявлено, что корм, полученный с орошаемых стоками вариантов, отрицательного влияния на организм животных не оказывал. . ,

В главе V дана экономическая эффективность применения стоков ферм крупного рогатого скота при выращивании люцерны на зеленый корм. В наших исследованиях расчет экономической эффективности проведен па основе фактически сложившихся затрат и нормативных разработок по данной культуре.

Известно, что орошение всегда сопровождается ростом сельскохозяйственных и мелиоративных издержек.

Общие затраты на гектар при внесении стоков изменились от 111,5 руб. до 96,2 руб. t Мелиоративные затраты при внесении животноводческих

стоков составили 96 руб. на гектар, из них оплата труда трак-торнстам-полнвалыцикам — 40 руб, на гектар, амортизационные отчисления от стоимости оросительной сети {из расчета ' 1 га — 890 руб.)—6,4% составляют 56 руб. (табл. 9). Из-

держки на производство дополнительной продукции по удобрениям, включая стоимость их, подготовку, погрузку и внесение, не превышали 3,6 руб. за I центнер. Затраты на перевозку и закладку в траншеи зеленой массы люцерны составили от 7,35 до 12 руб.

Прибавки урожаев, выраженные в центнерах кормовых единиц с гектара, были высокими иа вариантах с применением неразбавленных стоков и изменялись в пределах от 35 до 48 ц/га. При внесении стоков, разбавленных водой (1:1) н е добавлением суперфосфата в дозе 180 кг/га, прибавки кормовых единиц соответственно составили 32,4 и 39 ц/га.

Анализируя стоимость прибавок урожая, издержки на производство дополнительной продукции, можно отметить, что при внесении стоков нормой 2800 мэ/га чистый доход от орошения составил 201 руб., а на вариантах, где стоки вносили с разбавлением, он изменялся в пределах 104—138 руб/га.

На варианте с внесением стоков 2800 м3/га и разбавленных 1:1 с внесением суперфосфата окупаемость составила 1,86— 1,23 руб. на 1 руб. затрат.

Таким образом, на черноземах Центрально-Черноземной зоны внесение осветленной фракции стоков ферм крупного рогатого скота (разбавленных в соотношении 1;1 с внесением суперфосфата и без разбавления) повышает урожайность многолетних бобовых трав на 50—80% при одновременном получении довольно высокого чистого дохода с гектара.

Выводы

1. В осветленной фракции стоков ферм крупного рогатого скота содержится существенное количество азота, фосфора и калия. Поэтому ее целесообразно использовать для удобрительных поливов.

2. При ежегодном внесении стоков ферм крупного рогатого

скота нормой'2800 ма/га и разбавленных в соотношении 1 : I, ' содержавших N755 Р421 К 960 н N377 Р210 К 480, соотношение Ср.«. :Сф.к. (за 5 лет удобрительных поливов) увеличилось с 2,8 до 4,1.

3. Под влиянием стоков повышается содержание в почве минерального, легкогндролнзуемого и трудногидролпзуемого азота,

4. В результате 5-летнего удобрительного полива животноводческими стоками существенно повысилось содержание подвижных форм фосфора по профилю почвы под люцерной, за счет фосфатов кальция и алюминия,

5. Под влиянием 5-летних удобрительных поливов стоками ферм крупного рогатого скота повышается содержание обменного калия с 8 до 62 мг на 100 г почвы в пахотном слое. Возрастают фракции калия воднорастворимого, обменного и необменно-фпкснрованного .

6. .Использование животноводческих стоков для удобрительных поливов является эффективным водоохранным мероприятием, предотвращающим загрязнение окружающей среды, так,как химические компоненты стоков поглощаются в основном 0—30 см слоем почвы. В лизиметрических водах из-под слоя чернозема 120 см количество общего азота и нитратов не превышало 26 мг/л.

7. Внесение осветленной фракции стоков ферм крупного рогатого скота (N755 P421 К 960) снижало качество продукции, однако выход кормовых единиц, переварнмого протеина и сухого вещества с 1 га значительно возрастает за счет высокого • урожая культуры. Поступление высоких доз азота со стоками

повышает содержание нитратов до 0,114% на сухое вещество корма, что не превышало пределов токсичности для животных.

8. Согласно санитарно-гигиенической оценке корма, полученного с орошаемых вариантов, не выявлено токсического действия на организм животных.

9. При внесении стоков 2800 м3/га, содержащих N 755 Р 421 К 960, чистый доход возрастал до 201 рубля на гектар. Окупаемость удобрений урожаем составила 1 руб. 86 коп, на затраченный рубль. Внесение разбавленных стоков водой в соотношении 1 : 1 (N 377 Р 210 К480), а также на варианте с внесением Р2О5—180 кг/га повышало чистый доход на 103,4 и 111,5 руб. с гектара.

Рекомендации производству

В специализированных животноводческих хозяйствах и комплексах промышленного типа Центральной Черноземной зоны для получения урожая зеленой массы люцерны 650— 700 ц/га необходимо рекомендовать по водопотребленню

2800 м3/га стоков ферм крупного рогатого скота, содержащих N 377 Р 210 К 480,

Разбавление стоков следует проводить перед каждым поливом в соотношении одна часть стоков 1400 м3/га и одна часть воды — 1400 м3/га. Наиболее эффективно после каждого укоса проводить по два полива; норма 1-го н 2-го полива — 350—400 м'/га. Оптимальная доза азота,-внесенного с каждым поливом, — 50—60 кг/га. Осенью необходимо проводить ила-гозарядковый полив нормой 400—700 м3/га.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Самыкнн В, Н. Действие стоков ферм крупного рогатого скота па урожай люцерны. Миф. листок_315—75. Белгородский ЦНТИ, 1975—4 с.

2. Карачевцев Л. Н„ Самыкнн В. Н.. Мазуров В, Е. Влияние орошения осветленными стоками ферм крупного рогатого скота на урожай люцерны. — В сб. «Сельскохозяйственное использование сточных вод», вып. 2, М., ВНИИГиМ, 1975, с, 38—41.

3. Руководство по использованию осветленных животноводческих стоков на орошение для условий Белгородской области. М.. 1976—39 с. (в соавторстве),

4УЪе'.тюцерны стоками ферм крупного рогатого скота. Журнал «Корма», .Ча З, 1979, с. 28—29.

5. Карачевцев А. Н„ Самыкнн В. Н. Степень очистки осветленных стоков животноводческих комплексов на полях орошения. — В сб. «Седьскохозяйственное использование сточных вод», вып. 6, М., ВНИИГиМ, 1979, с. 66—68.

6. Самыкнн В. Н. Влияние орошения осветленной фракцией стоков ферм крупного рогатого скота на калийный режим типичного чернозема. Комплексное использование н охрана водных ресурсов. Экспресс-информация, сер. 4, вып. 3, 1981, с. 4— 9,

7. Левенец П. П., Воробьева А. К., Языкова А. Г., Самыкнн В. И. Калийный режим чернозема типичного при орошении осветленными стоками животноводческих комплексов. Журнал «Агрохимия», № 9, 1981, с. 94—99.

Л 102007 20/УИІ—82 г. Объем 1 п. л. Заказ 1241. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44