Введение к работе
Актуальность исследований. Проблема утилизации отходов городского коммунального хозяйства волнует все прогрессивное человечество. Одних только осадков сточных вод на очистных сооружениях г. Новочебоксарск на сегодняшний день скопилось около 1 млн. тонн. Не находя должного применения, они представляют большую экологическую опасность. Применение осадков городских сточных вод (ОГСВ) в земледелии, сдерживается из-за наличия в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, растения и продукты пока малоизученно. Плодородие почв, в том числе и в Чувашской Республике, главным образом поддерживается за счет применения органических удобрений (навоз, торф, солома, компосты). Стоимость и дефицит навоза в последнее время резко выросли в связи со снижением поголовья скота. Потребность в органических удобрениях увеличивается и в связи с высокой стоимостью минеральных удобрений. Для бездефицитного баланса гумуса в почвах Чувашской Республики необходимо вносить на гектар пашни 9-10 т органики, а вносится только около половины. Резервом повышения плодородия почв могли бы стать ОГСВ.
Разработка научных основ применения ОГСВ в качестве удобрения, возврат органического вещества и широкого набора элементов питания в биологический круговорот, в частности, в почвенную среду – одна из актуальнейших задач современности.
Цель и задачи исследований. Целью наших исследования являлось изучение эффективности действия и последействия ОГСВ, навоза и их сочетаний на агрохимические свойства светло-серой лесной почвы, урожайность и качество возделываемых сельскохозяйственных культур в звене кормового севооборота в условиях Волго-Вятского региона.
Для реализации поставленной цели предусматривалось решение следующих основных задач:
- дать сравнительную оценку химического состава ОГСВ и навоза КРС;
- выявить влияние изучаемых удобрений на агрохимические свойства, биологическую активность и химический состав лизиметрических вод светло-серой лесной почвы;
- изучить влияние удобрений на урожайность и качественные показатели возделываемых сельскохозяйственных культур в звене кормового севооборота;
- определить биоэнергетическую и экономическую эффективность применения ОГСВ при возделывании кормовой свеклы.
Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях Волго-Вятского региона изучено влияние ОГСВ на агрохимические свойства, биологическую активность светло-серой лесной почвы при возделывании сельскохозяйственных культур в звене кормового севооборота. Установлено, что положительное влияние, как в прямом действии, так и в последействии, на агрохимические свойства и биологическую активность светло-серой лесной почвы, сказывается на увеличении урожайности изучаемых культур и улучшении их качественных показателей. Доказано, что научно обоснованные дозы внесения ОГСВ (40-60 т/га) не загрязняют почвенную среду. Количество контролируемых тяжелых металлов (Pb, Cu, Zn, Cd), как в пахотном слое почвы, так и в выращенной сельскохозяйственной продукции находится в допустимых пределах. Впервые изучен химический состав лизиметрических вод светло-серой лесной почвы при использовании удобрений.
Практическая значимость работы. Результаты научных исследований использованы при разработке региональной программы по воспроизводству плодородия почв. Научно обоснованное применение ОГСВ в качестве органоминерального удобрения способствует оздоровлению окружающей природной среды. Рекомендации по применению ОГСВ в качестве удобрения используются в учебном процессе при подготовке специалистов по курсу «Агрохимия».
Внесение в светло-серую лесную почву СХПК «СОЮз» Ядринского муниципального района Чувашской Республики из расчета 60 т/га ОГСВ способствовало увеличению урожайности кормовой свеклы на 26,3 т/га (65,4%). Уровень рентабельности при этом составил 99,2 процентов.
Работа проведена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению агропромышленного комплекса Российской Федерации в 2009-2011 гг. и соответствует паспорту специальности 06.01.04 – агрохимия.
Положения, выносимые на защиту:
- агрохимическая ценность и экологическая безопасность ОГСВ и полуперепревшего навоза КРС;
- ОГСВ - фактор улучшения пищевого режима, биологической активности и агрохимического состава светло-серой лесной почвы;
- биоэнергетическая и экономическая эффективность применения ОГСВ при возделывании кормовой свеклы.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены: на научной конференции «Региональные особенности аграрных отношений в России: история и современность», ЧГСХА, 2009 г; на международной научно-практической конференции «Инновации сегодня: образование, наука, производство», посвященной 70-летию доктора сельскохозяйственных наук, профессора, заслуженного работника высшей школы РФ, Владимира Ильича Костина, ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА», 2009г; на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 90-летию государственности Удмуртии (16-19 февраля 2010г.); на VI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 90-летию создания Чувашской Республики (25-26 марта 2010г.); на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 80-летию Чувашской государственной сельскохозяйственной академии, 2011г.
По результатам научных исследований опубликовано 9 печатных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК России.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, изложена на 167 страницах компьютерного текста, включает 11 рисунков, 39 таблиц, 2 приложения. Список литературы содержит 245 наименования, в том числе 25 иностранных авторов.
