Введение к работе
Актуальность темы.
Ключевым вопросом экономической политики любого государства является устойчивое обеспечение населения страны продовольствием на основе повышения эффективности агропромышленного сектора. Однако решение подобного рода задач возможно при условии совершенствования технологических процессов во всех отраслях АПК, не нарушая при этом экологической ситуации. В 70-80-е годы текущего столетия в России осуществлялось крупномасштабное строительство животноводческих комплексов, что вызывает проблему их эксплуатации сегодня. Так, в Рязанской области было построено два крупных свинокомплекса на 54 и 108 тысяч голов годового откорма, ряд мелких ферм. Решая задачу обеспечения населения продовольствием, животноводческие комплексы и фермы породили серьезную экологическую проблему - утилизацию сточных вод, образующихся на них. Например, на свинокомплексе «Искра» Рязанского района Рязанской области суточный сток в 1994 году составлял 6000 м3. В последние годы в стране поголовье свиней на комплексах снизилось на 12,5 млн. голов или на 34 % по сравнению с 1985 годом. Одновременно со снижением объемов производства, уменьшилось и недопотребление в этой отрасли АПК и, как следствие, - количество сточных вод, требующих эчистки, с 3,6 до 2,7 млрд. м3 (Б.Б. Шумаков, 1997). Однако это не снимает проблемы их утилизации.
В этой связи актуальным направлением исследований является совершенствование технологии орошения с использованием сточных вод свинокомплексов и оценка их влияния на окружающую природную среду.
Цель исследований.
Целью данной работы являлось исследование влияния орошения с использованием сточных вод свинокомплексов на серые лесные почвы и зыращивание многолетних трав в Центральном районе Нечерноземной зоны Российской Федерации, а также разработка научно-обоснованных практических рекомендаций по технологии орошения с учетом охраны экружающей природной среды.
Задачи исследований.
-
Изучить влияние орошения с использованием сточных вод свинокомплексов на почвообразовательный процесс, включая питательный и водный режимы почвы, в том числе на содержание микроэлементов, а также на целлюлозоразрушающую активность и их санитарно-бактериологическое состояние.
-
Исследовать влияние орошения с использованием сточных вод свинокомплексов на урожайность, водопотребление многолетних трав и качество растениеводческой продукции.
-
Изучить влияние орошения с использованием сточных вод свинокомплексов на гидрохимический состав и санитарно-бактериологическое состояние поверхностных вод.
-
Совершенствовать технологию орошения с использованием сточных вод свинокомплексов, позволяющую снизить и предотвратить дальнейшее загрязнение окружающей природной среды.
-
Определить экономическую эффективность предложенной технологии и величину предотвращенного экономического ущерба (водоохранный эффект).
Научная новизна работы.
Исследованиями установлено, что орошение с использованием сточных вод свинокомплексов оказывает неоднозначное влияние на природную среду. С одной стороны, наблюдается улучшение водно-физических свойств почвы за счет увеличения содержания агрономически ценных агрегатов почвы, изменение агрохимических показателей за счет накопления питательных веществ, с другой стороны - сточные воды способствуют накоплению в почве тяжелых металлов и усилению микробиологического прессинга.
Впервые установлены закономерности накопления тяжелых металлов в зависимости от нормы внесения сточных вод.
На основании 20-летнего опыта и наших исследований уточнена зависимость водопотребления от урожайности и нормы внесения сточных вод.
Выявлено влияние цикличного орошения с использованием сточных вод свинокомплексов на агрохимические показатели, водный режим, целлюлозоразрушающую активность и санитарно-бактериологическое состояние серых лесных почв.
Практическая ценность работы.
Использование результатов исследований при проектировании и эксплуатации специализированных оросительных систем позволит снизить потребление природной воды на орошение, а за счет рационального использования сточных вод предотвратить загрязнение почвы, водных ресурсов и растениеводческой продукции, что улучшит экологическую обстановку на ЗПО и в зоне их влияния.
На защиту выносятся следующие новые положения:
Н закономерности накопления в почве и растениеводческой продукции тяжелых металлов, биогенных элементов, а также улучшение водно-физических свойств почвы, увеличение содержания агрономически ценных агрегатов, изменение водного режима серых лесных почв в зависимости от нормы внесения сточных вод;
В рекомендации по норме внесения сточных вод свинокомплексов по азоту;
а зависимость водопотребления от урожайности и нормы внесения сточных вод по азоту;
И технология цикличного орошения с использованием сточных вод свинокомплексов.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях мелиоративной секции технологического факультета, научных конференциях Рязанского сельскохозяйственного института (1995), на конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Рязанской Государственной сельскохозяйственной академии (1996, 1997, 1998), на заседаніш по проекту «Ока-Эльба» (Мещерский филиал ВНИИГиМ, Солотча, 1997), на заседании секции научно-производственной конференции факультета мелиорации и водного хозяйства (Белорусская СХА, Горки, 1997).
Реализация работы.
Работа выполнена в период 1994...1998 гг. Результаты исследований вошли в отчеты Главводхоза, Минсельхоза РФ, шифр 05.10.03 «Рекомендации по технологии утилизации свиностоков в сложных гидрологических условиях, сохраняющих почвенное плодородие» и ВНИИГиМа, шифр 1.03 «Разработать режимы комплексной мелиорации земель, обеспечивающие охрану окружающей среды в условиях возрастающих антропогенных нагрузок на агроландшафт».
Результаты исследований и рекомендации по цикличному орошению с использованием сточных вод свинокомплексов использованы при проектировании оросительных систем, а также при эксплуатации специализированных оросительных систем с использованием сточных вод свинокомплекса «Искра» Рязанского района Рязанской области на площади 300 га.
Рекомендации и результаты исследований использовались в учебном процессе при проведении занятий по курсу «Мелиорация и охрана окружающей среды».
Публикации.
Основные положения диссертационной работы и практические рекомендации производству опубликованы в 10 печатных работах.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, 6 глав основного текста с выводами
и предложениями производству, изложенных на 212 страницах
машинописного текста, списка использованной литературы из 192 наименований, в том числе 7 иностранных. Работа содержит 37 таблиц, 25 рисунков и приложения.
