Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Изученность проблемы 8
1.1. Мировой опыт использования осадков городских сточных вод 8
1.2. Влияние внесения осадков сточных вод на плодородие почвы 13
1.3. Влияние внесения осадков сточных вод на микробиологические и агрофизические свойства почв 18
1.4. Содержание микроэлементов в осадках сточных вод 20
1.5. Влияние осадков сточных вод на урожайность сельскохозяйственных культур 24
1.6. Технология подготовки и применения осадков сточных вод 27
1.7. Санитарно-гигиенические аспекты применения осадков сточных вод и пути уменьшения негативного влияния на агро- ландшафты 35
Глава 2. Почвенно-климатические условия, методика и схема проведения исследований 42
2.1. Почвенно-климатические и погодные условия 42
2.2. Схема опыта и методика проведения исследований 50
2.3. Технология получения осадка сточных вод на очистных сооружениях г. Энгельса Саратовской области 55
2.4. Агротехнические условия 57
Глава 3. Влияние осадка сточных вод на плодородие орошаемой темно-каштановой почвы 66
3.1. Химический состав использованного в опыте осадка сточных вод 66
3.2. Изменение агрофизических свойств темно-каштановой почвы при внесении осадка сточных вод
3.3. Влияние осадка сточных вод на эффективное плодородие темно-каштановой орошаемой почвы 77
3.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами при внесении осадка сточных вод 85
Глава 4. Влияние внесения осадка сточных вод на продуктивность звена кормового севооборота 101
Глава 5. Влияние осадка сточных вод на качество кормов
5.1. Зоотехнический анализ кормов 110
5.2. Содержание нитратов в зеленой массе 112
5.3. Содержание тяжелых металлов в выращенной продукции 113
Глава 6. Биоэнергетическая и экономическая эффективность внесения осадка сточных вод при выращивании кормовых культур 125
6.1. Биоэнергетическая эффективность 125
6.2. Экономическая эффективность выращивания кормовых культур при внесении осадка сточных вод 127
Выводы 130
Рекомендации производству 132
Список использованных источников 133
Приложения 147
- Влияние внесения осадков сточных вод на плодородие почвы
- Схема опыта и методика проведения исследований
- Изменение агрофизических свойств темно-каштановой почвы при внесении осадка сточных вод
- Влияние внесения осадка сточных вод на продуктивность звена кормового севооборота
Введение к работе
Хозяйственная деятельность человека оказывает значительное влияние на ландшафты, нередко вызывая процессы, приводящие к их деградации. Одним из наиболее разрушительных, охватившим практически все земли сельскохозяйственного назначения, стал процесс дегумификации почв. Только за последние 30 лет содержание гумуса в почвах Саратовской области уменьшилось на 0,24-0,70 %.
Наряду со снижением потенциального происходит ухудшение эффективного плодородия и агрофизических свойств почвы. В Саратовской области площадь пашни с низкой обеспеченностью доступными формами калия возросла на 252,7 тыс. гектар. Распространенными явлениями стали: уплотнение, уменьшение пористости и ухудшение водно-физических свойств почв.
Традиционно для повышения содержания гумуса и доступных для растений элементов питания в почве использовалось внесение навоза и минеральных удобрений. Однако на современном этапе развития агропромышленного комплекса Российской Федерации вследствие снижения поголовья скота и производства минеральных удобрений их внесение значительно уменьшилось.
В то же время происходит постоянное увеличение количества отходов промышленности и сельскохозяйственного производства, а также бытовых отбросов, приводящее к нарастанию загрязнения природной среды. Как показывает мировой опыт, многие из них могут использоваться для решения проблемы улучшения почвенного плодородия. Прежде всего, это относится к применению осадка сточных вод (ОСВ) при выращивании растениеводческой продукции. По ориентировочной оценке общее количество ОСВ на очистных станциях в Российской Федерации составляет свыше 10 млн. т по сухому веществу. На очистных сооружениях г. Саратова ежегодно образуется около 200, г. Энгельса - 40 тыс. тонн осадка при естественной влажности.
Однако использование ОСВ в земледелии России, позволившего бы одновременно решить вопросы обеспечения охраны окружающей среды, повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур, не превышает 4-6 % годового количества образующегося осадка. Основным фактором, сдерживающим этот процесс, является опасность загрязнения почвы тяжелыми металлами, содержащимися в ОСВ, при их неправильном применении. Он может быть устранен при разработке и применении экологически безопасных доз ОСВ конкретных очистных сооружений для разных типов почв. Решению данной задачи и посвящена настоящая диссертационная работа. Ее основу составляли исследования выполненные автором в 1999-2002годах. Они проводились в соответствии с координационными планами Департамента мелиорации земель и сельского водоснабжения МСХ и П РФ и МСХ и П Саратовской области, по темам:
06.14.« Разработать агроэкологические основы использования осадка сточных вод в качестве удобрения в условиях Нижнего Поволжья »
44 «Разработать технологию использования осадка сточных вод для удобрения сельскохозяйственных культур с учетом природоохранных требований и повышения плодородия темно-каштановых почв в условиях нижнего Поволжья
19 « Внедрение технологии использования осадка сточных вод в ОПХ ВолжНИИГиМ»
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияние осадка сточных вод на свойства темно-каштановых почв Заволжья, продуктивность и качество орошаемых кормовых культур.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: изучить свойства осадка сточных вод очистных сооружений г. Энгельса; изучить влияние ОСВ на агрофизические свойства орошаемой темно-каштановой почвы: плотности скелета почвы и пористости; изучить влияние ОСВ на агрохимические свойства орошаемой темно-каштановой почвы: нитрификационную способность, содержание легкогидролизуемого азота, обменного фосфора и доступного калия; изучить изменение загрязненности орошаемой темно-каштановой почвы тяжелыми металлами при применении ОСВ; обосновать экологически целесообразные дозы ОСВ для орошаемой темно-каштановой почвы; изучить влияние ОСВ на продуктивность звена кормового севооборота и качество кормов: содержание сырого и переваримого протеина, жира, клетчатки, кормовых единиц, нитратов и тяжелых металлов; определить энергетическую и экономическую эффективность применения ОСВ на орошаемой темно-каштановой почве в кормовом севообороте.
Научная новизна работы. Впервые для орошаемых террасовых темно-каштановых почв Заволжья: установлены закономерности влияния различных доз ОСВ г. Энгельса на агрофизические, агрохимические свойства и загрязнение почвы тяжелыми металлами; изучены закономерности влияния различных доз ОСВ г. Энгельса на продуктивность звена кормового севооборота и качество кормов; обоснованы экологически безопасные и экономически целесообразные дозы внесения ОСВ.
Практическая значимость. Установленные закономерности влияния ОСВ на свойства орошаемых темно-каштановых почв позволяют обеспечивать сохранение их плодородия без применения дефицитного навоза и дорогостоящих минеральных удобрений или при значительном сокращении их внесения.
Применение оптимальных доз ОСВ для производства растениеводческой продукции обеспечит экологически безопасную утилизацию осадка и оздоровление окружающей среды.
Внесение экологически безопасных доз ОСВ в орошаемых кормовых севооборотах Заволжья будет способствовать повышению производства кормов и улучшению их качества.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ОПХ ВолжНИИГиМ Энгельского района Саратовской области на темно-каштановых орошаемых почвах на площади 25 га. Была получена прибавка 0,5 т/га к.е. экономический эффект составил 12825 руб.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на международной научно-практической конференции к 100-летию М.Н. Багрова (Волгоград, 2001), научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2000-2002), заседаниях ученого совета ВолжНИИГиМ (1999-2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных статей и 1 информационный листок.
Основные положения, выносимые на защиту: закономерности влияния осадка сточных вод на основные показатели плодородия и загрязнение орошаемой темно-каштановой почвы; закономерности влияния различных доз осадка сточных вод на продуктивность звена кормового севооборота и качество зеленых кормов; рациональные дозы осадка сточных вод очистных сооружений г. Энгельса при выращивании кормовых культур на орошаемых темно-каштановых почвах.
Влияние внесения осадков сточных вод на плодородие почвы
Значительная часть продуктов полеводства (прямо или косвенно) направляется в пищу человека, следовательно, выделения человеческого организма должны содержать большое количество азота и зольных составных частей, взятых растениями из почвы. Сравнительно с испражнениями травоядных, отбросы человеческого организма процентно богаче (считая на сухое вещество) азотом и фосфорной кислотой, во-первых, потому, что пища человека богаче белками, чем корм травоядных. Если, например, в пище животных (сене) содержится 1,5% азота, считая на сухое вещество, то в пище человека его бывает от 2-3%) (зерна хлебов) до 15% (мясо). Во-вторых, пища эта лучше переваривается, значит, большая часть ее окисляется, давая воду и углекислый газ, а потому оставшаяся еще больше обогащается процентно газом, чем в организме травоядных (Михайлов Л.Н.1998).
В среднем, человек выделяет в сутки около 133 г твердых извержений и 1200 г жидких. В них содержится соответственно (г): азота 2 и 14, золы 4,5 и 14, фосфорной кислоты 1,35 и 1,78 , окиси калия 0,64 и 2,29.
Маки (Mechi J.J., 1859) говорил: «200 тонн лондонских сточных вод эквивалентны 3,5 центнера гуано (птичьего помета)». На целесообразность использования в земледелии отбросов человеческого организма указывал Д.Н. Прянишников (1903), считавший, что при недостатке удобрений вообще нельзя игнорировать большие возможности, которые представляет этот источник азота, особенно при одновременном использовании торфа.
Первые опыты в России по изучению применения канализационного ила (ОСВ) были проведены П.С. Севостьяновым (1931-1937), который пришел к заключению, что осадки сточных вод могут приравниваться к навозу и минеральным удобрениям. Аналогичные выводы сделаны и другими авторами (Беляк Б.И., 1955; Львович А.И., 1965; Шванская Л.П., 1983; Михайлов Л.Н., 1998). По данным Э. Рюмбензам и Э.К. Pay (1969), в ОСВ содержание общего азота и фосфора в 1,5-2,0 раза выше, чем в навозе КРС, а именно эти элементы определяют ценность любого вида удобрений. Высокое содержание элементов питания в ОСВ подтверждает работа О.Д. Архипа, (1979). Изученный им ил с городских очистных сооружений г. Кишинева содержал (% на сырой вес): Азот общий - 0,8; нитратный азот -6,4; аммиачный азот - 457; подвижный фосфор - 542; Р205 - 0,9; К20 - 0,4; мг/100 г массы. Л.И. Сергиенко и др., (1993) в полевых экспериментах изучили термофильно сброшенные обезвоженные осадки Саратовской городской станции, содержащие 25-40%) органического вещества, до 4,8%, общего азота, 0,7-2,1%) валового фосфора, до 0,8%) подвижного фосфора, до 140 мг/кг обменного калия. Ими сделан вывод, что применение ОСВ в качестве органических удобрений положительно влияет на почвенное плодородие, и сохраняет чистоту природных ландшафтов. Эффективность использования ОСВ для повышения эффективного плодородия почв во многом зависит от технологии их приготовления, так как в технологическом цикле очистки сточных вод получаются различные типы осадков, которые по своему химическому составу могут резко отличаться друг от друга. Кроме того, изменения в него могут вносить способы обезвоживания. Так при использовании для обезвоживания ОСВ извести и хлорного железа они обогащаются кальцием, железом, а иногда магнием (Туровский И.С, 1982).
Колебания по содержанию основных элементов питания в ОСВ составляют: по азоту - 0,8-6,0%, фосфору - 0,6-5,6%), калию - 0,1-0,5%. (Горохова С.Г., 1981; Капелькина Л.П.и др., 1984; Алексеев Ю.В. и др., 1986; Кардина-ловская Р.И., 1986; Большаков В.А. и др., 1991). Примерно такие же данные приводят ученые США и Канады: по азоту - 1,1-7,6%), фосфору - 1,3-8,0%), калию - 0,1-0,3% (Schfafer К, KickH., 1951,1970).
Исходя из вышесказанного, можно утверждать, что ОСВ за счет большого количества содержащихся в нем питательных веществ, может эффективно влиять на плодородие почв.
При многолетней обработке почва начинает испытывать недостаток в органических веществах, так как вспашка с оборотом пласта ускоряет минерализацию гумуса, а «отдача» от запашки пожнивных остатков оказывается недостаточной для возмещения его потерь.
Сохранение гумуса является очень важной проблемой, так как он определяет все свойства, от которых зависит почвенное плодородие.
Органическое вещество образует из частиц почвы агрегаты, между которыми остаются большие поры, через которые воздух может проникать к корням, а излишки воды - испаряться. При недостатке органических веществ почвенные агрегаты теряют свою прочность и распадаются; почва теряет структуру, становится более плотной, доступ воздуха затрудняется, и в результате рост корней происходит аномально. Внесение органических удобрений улучшает плодородие почв. В результате этого полученный урожай будет больше, чем при внесении только минеральных удобрений, но без добавления органических удобрений (De Haan S., 1980).
В связи с этим большое значение имеет регулярное поступление свежего органического вещества, которое в значительной мере определяет направления процесса почвообразования, биологические, химические и физические свойства почвенной среды. Поэтому несомненным достоинством ОСВ, использующимся в земледелии, является высокое содержание органического вещества. По данным Schultz W. (1951), Jahnson S.L. (1963), Туровский И.С., и др.,(1977), Воробьева Р.П. и др., (2000), оно достигает 75%.
Благодаря высокому содержанию органического вещества ОСВ является важным источником повышения содержания гумуса. Например, по данным Skrousen J., dinger С. (1993) при внесении высоких норм ОСВ содержание в почве органического вещества увеличивалось с 1,5 до 2,2 %.
Американские исследователи Smith S.R., Henry C.L., Harrison R.B. (1992), проводившие исследования на трех типах почв, с количеством внесенного осадка от 23 до 470 т/га, установили, что внесение ОСВ приводит к изменению величин емкости поглощения и увеличению содержания органического углерода, общего азота.
По данным Михайлова Л.Н. (1998) при небольшом содержании в осадке водорастворимого аммония часть его, связанная с органическим веществом, представляет собой источник, медленно поставляющий азот, который могут полнее использовать растения с длительным вегетационным периодом. Содержащийся в нем фосфор соответствует по действию на рост растений фосфору, извлекаемому из минеральных туков лимоннокислой вытяжкой. Недостаток калия в осадке требует его добавки в виде минерального удобрения.
Многие исследователи (Сергиенко Л.И. и др., 1996) считают, что ОСВ из-за большого содержания в нем азота обогащает почву подвижными и валовыми формами азота, чем и определяется положительный эффект осадков сточных вод.
Технологические операции по внесению илов в почву могут резко снизить общее содержание азота во вносимых илах. Если жидкий осадок вносить на поверхность почвы и сразу не заделывать, то потери азота за счет улетучивания достигают 80%.
Наряду с источником азота ОСВ могут играть важную роль в пополнении запасов фосфора в почве. Высокое его содержание в ОСВ связано с усиленным применением в быту фосфорсодержащих моющих средств, а также с тем, что фосфор и его соединения обладают меньшей подвижностью и растворимостью в отличие от калия, который легко вымывается и уносится с очищенными водами.
При современной технологии очистки сточных вод достигается максимум половинный отбор фосфора. Усовершенствование технологии извлечения из сточных вод ОСВ фосфора, по сообщению Gypta S.C. (1977) позволит с учетом того, что каждый житель Нидерландов ежегодно сбрасывает в канализацию до 1 кг фосфора, извлекать данный элемент в количестве 0,9 кг, что практически позволит удовлетворить нужды растениеводства Нидерландов.
Схема опыта и методика проведения исследований
Почвы опытно-производственного хозяйства в процессе более полувекового интенсивного использования в условиях орошения потеряли до 30% запасов гумуса. Этот процесс значительно усилился в последние десятилетия. В это же время, несмотря на характерные для зоны климатические условия и применение передовой системы выращивания культур, которая включает применение научно-обоснованных севооборотов, использование лучших районированных сортов, применение рациональных систем удобрений и поливов, химических средств борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, наблюдается прекращение роста, а затем снижение продуктивности орошаемой пашни ОПХ. Это свидетельствует о том, что ухудшившееся плодородие почв стало служить фактором, лимитирующим урожайность полевых культур (Н.А. Пронько, 2000). Приостановка процесса дегумификации почв очень важна для сохранения потенциала орошаемой пашни опытно-производственного хозяйства ВолжНИИГиМ и всех староорошаемых земель Саратовского Заволжья.
В 1999-2002 гг. изучали возможность использования осадка сточных вод очистных сооружений г. Энгельса для улучшения агрохимических и физических свойств староорошаемой темно-каштановой почвы без риска ее загрязнения тяжелыми металлами и увеличения продуктивности звена кормового севооборота.
Основные сопутствующие наблюдения по всем сельскохозяйственным культурам проводились в соответствии с общепризнанными методиками: «Методикой агрохимических исследований» Ф.Я. Юдина, 1971, «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур», 1971; «Рекомендациями по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте НИИСХ Юго-Востока», 1973; «Методическими указаниями по отбору проб растений, определению в них азота, фосфора и калия», 1980; «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами», 1980; «Методическими рекомендациями по проведению полевых опытов с кукурузой», 1983; Е.В. Аринушкина «Агрохимические методы исследования почв» (1975), рекомендациями ВНИИОЗ по методике полевого опыта в условиях орошения, (1983), «Методикой полевого опыта», Б.А. Доспехова, 1986.
Для решения задач исследований по выявлению влияния различных доз осадка сточных вод на изменение основных показателей почвенного плодородия при проведении полевых опытов были определены химические свойства ОСВ очистных сооружений г. Энгельса; агрохимические свойства почвы: валовые формы азота, нитрификационная способность почвы, содержание легкогидролизуемого азота, подвижных форм фосфора и калия. Из физических свойств почвы определяли: гранулометрический состав изучаемой почвы опытного участка, плотность и общую пористость по вариантам опыта. Кроме этого проводили исследования по загрязнению почвы тяжелыми металлами при использовании различных доз ОСВ.
Измерения плотности скелета почвы и пористости проводилось послойно через каждые десять сантиметров в пяти кратной повторности по каждому варианту опыта. Изучение влияния ОСВ проводилось при орошении культур кормового севооборота. Динамика влажности почвы определялась термовесовым методом. Пробы отбирались на постоянных водно-балансовых площадках на вариантах без ОСВ и ОСВ в дозе 45 т/га. Образцы почвы на влажность брались через каждые 10 см до глубины 1 м. Суммарное водопотребление рассчитывалось методом водного баланса из слоя 0-100 см. Исследования за ростом и развитием кормовых культур, их продуктивность и качеством получаемой зеленой массы включали следующие наблюдения. Фенологические наблюдения - отмечались основные фазы развития культур: суданская трава - всходы, отрастание, трубкование, выметывание метелки, цветение ; кукуруза на силос - всходы, образование третьего, пятого, седьмого, девятого листа, выметывание метелки, цветение метелки, цветение початка, молочная, восковая спелость зерна; викоовсяная смесь - всходы, отрастание, начало бутонизации, цветение. Начало фазы отмечалось, когда она наступала у 10% растений, полная фаза -у 75%. Все наблюдения проводились на постоянных растениях в установленное время.
Изменение агрофизических свойств темно-каштановой почвы при внесении осадка сточных вод
В настоящее время в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства, сопровождающейся усилением антропогенного воздействия на почву, возрастает роль физических свойств в решении проблемы регулирования плодородия почв. Известно, что орошение в сочетании с другими интенсифицирующими факторами земледелия в значительной степени воздействует на агрофизические свойства почв, их водно-воздушный режим и, зачастую, в негативном плане.
По мнению П.М.Сапожникова (1994), общий процесс агрофизической деградации при орошении состоит из двух процессов - деструктуризации (обесструктуривания или слитизации по Б.Г. Розанову) и уплотнения тяже лой сельскохозяйственной техникой. Его исследования механизмов указанных процессов показали, что главными предпосылками развития агрофизической деградации являются: - исходная высокая глыбистость почвы; - отсутствие свободных соединений карбоната кальция в гумусовом горизонте; - низкая гумусированность почвы. Определяющими факторами являются: - периодическое чередование интенсивного увлажнения почвы при поливах и резкого высыхания ее в межполивные периоды в условиях высоких летних температур. Причем, чем продолжительнее сухой и жаркий межполивной период, тем в большей степени почва подвергается агрофизической деградации; - высокие нагрузки сельскохозяйственной техники на почву при ее многократной механической обработке в состоянии ниже или выше физической спелости, как правило, в переувлажненом состоянии, либо при использовании тяжелой техники.
Важной характеристикой агрофизического состояния почв является ее сложение. Сложение почвы определяется характером взаимного расположения частиц структурных отдельностей и соответствующей этому расположению величиной и конструкцией порового пространства. Основным фактором, определяющим сложение почв и ее устойчивость во времени и в процессе сельскохозяйственного использования, является механически прочная и водопрочная структура (Романова Л.Г. 2002). Таким, образом, сложение почв характеризуется величинами объемной массы, общей и дифференциальной пористости. Известно, что благоприятные физические показатели - одни из важнейших составляющих почвенного плодородия, получения хорошего урожая.
Работами большого ряда исследователей (А.Г. Бондарев, 1978; И.В. Кузнецова, 1979, 1990; Н.З. Милащенко и др., 1990, В.В. Медведев, 1988) установлено, что растения страдают как при излишне рыхлом, так и при плотном сложении. Наиболее благоприятные условия создаются при плотности скелета почвы 1,0-1,2 г/см3. По определению И.В. Кузнецовой, оптимальная плотность почвы - сложение, при котором характер распределения почвенных пор по размерам обеспечивает впитывание, фильтрацию влаги в почву при поступлении ее на поверхность, удержание и сохранение ее, достаточную подвижность и доступность растениям; одновременно обеспечивает оптимальное для жизни растений и микроорганизмов содержание воздуха в почве и его нормальный газообмен с атмосферой. Кроме того, необходимо, чтобы в эти поры проходили корни растений и микроорганизмы.
Для выяснения влияния осадка сточных вод на физическое состояние темно-каштановой орошаемой почв (осенью 2000 года) нами было проведено определение изменения плотности скелета почвы и пористости пахотного горизонта почвы по сравнению с контрольным вариантом (табл. 8). В ходе исследований было выявлено, что внесение ОСВ положительно сказывается на агрофизических показателях почвы в год внесения.
Плотность скелета почвы в слое 0-30 см на контроле составила 1,34 г/см3. При внесении ОСВ дозой 10 т/га она уменьшается на 0,02 г/см3 и составляет 1,32 г/см3. При увеличении дозы ОСВ до 20 т/га уменьшение плотности скелета почвы продолжается, она уменьшается на 0,01 г/см3 и фактически составляет 1,31 г/см3. Та же тенденция наблюдается и при дальнейшем увеличении дозы вносимого осадка. При внесении 30 т/га плотность скелета почвы пахотного слоя почвы составляет 1,31 г/см3. При внесении ОСВ дозой 45 т/га плотность уменьшается и становится равной 1,30 г/см3, а при внесении 60 т/га она несколько увеличивается по сравнению с предыдущим вариантом и составляет 1,32 г/см3, на 0,02 г/см3 меньше, чем на контроле.
Наиболее выраженное разуплотняющее влияние внесения ОСВ на плотность скелета почвы наблюдалось в верхнем 0-10 см горизонте почвы. Плотность 0-10 см слоя почвы составила на контрольном варианте 1,42 г/см3, при внесении ОСВ дозой 10 т/га плотность скелета почвы уменьшается на 0,02г/см3 и составляет 1,40 г/см3. При внесении 20 т/га плотность почвы составляет 1,38 г/см3, уменьшаясь по сравнению с контролем на 0,04 г/см3. воздействием на плотность скелета. На контроле без применения ОСВ общая пористость почвы была равна 49,2 %. На варианте с внесением 10 т/га ОСВ она увеличилась на 0,80 % и составила 50 %. При внесении 20 т/га пористость возросла на 1,1 %, составив 50,3 %. Использование дозы ОСВ 30 т/га не привело к дальнейшему росту пористости. При внесении ОСВ дозой 45 т/га пористость увеличилась на 1,5% и стала равной 50,7%. При внесении 60 т/га пористость составила 50,4%.
Влияние внесения осадка сточных вод на продуктивность звена кормового севооборота
Внесение ОСВ оказало положительное влияние на продуктивность звена кормового севооборота и привело к увеличению продуктивности одного га сельскохозяйственных угодий .
Продуктивность на контроле составила в среднем 4,4 т/га к.е., при внесении 10 т/га ОСВ продуктивность возрастает на 0,9 т/га к.е. При внесении 20 т/га ОСВ продуктивность возрастает и составляет 5,9 т/га к.е. составив прибавку в 1,5 т/га к.е. При использовании ОСВ в дозе 30 т/га прибавка равна 2,0 т/га к.е, а среднее значение продуктивности составляет 6,9 т/га к.е. Внося ОСВ в дозе 45 т/га получили прибавку продуктивности в 3,5 т/га к.е. На варианте с внесение 60 т/га ОСВ продуктивность составляет 7,9 т/га к.е., обеспечивая прибавку продуктивности в 3,5 т/га к.е.
Положительное влияние ОСВ на продуктивность звена кормового севооборота было обусловлено увеличением урожайности культур входящих в кормовой севооборот. Увеличение дозы вносимого ОСВ приводит к увеличению продуктивности орошаемого гектара темно-каштановой почвы.
При выращивании суданской травы, урожайность которой на контроле за два укоса составила 40,0 т/га, внесение ОСВ в дозе Ют/га обеспечило прибавку зеленой массы в 7,6т/га (19,0 %). При внесении 20 т/га ОСВ урожайность увеличилась на 37% и составила 54,9 т/га зеленой массы. На варианте с внесением 30т/га ОСВ, урожайность составила 56,4 т/га, обеспечив прибавку в 41% (16,4т/га) относительно урожайности на контроле. На варианте с внесением 45т/га ОСВ урожайность суданской травы повысилась на 81,5%, составив прибавку в 32,6 т/га зеленой массы. На варианте с внесение бОт/га урожайность составила 72,5т/га зеленой массы, а прибавка 81,2% (32,5 т/га).
При выращивании суданской травы действие ОСВ на культуру было очень ярко выражено. В период вегетации вплоть до срока 1 укоса состояние суданской травы по вариантам опыта было резко различно: на контроле растения были низкорослые, имели светлую, желтовато-зеленую окраску, что свидетельствует о недостаточном азотном питании. На всех остальных вариантах растения суданки имели яркую, темно-зеленую окраску, высота их перед 1 укосом достигала 180-190 см. по сравнению с 120-130 см на контроле .
НСРоз 4,3 При дальнейшем повышении дозы вносимого ОСВ урожайность возрастала так, на варианте с внесением 20 т/га ОСВ урожайность викоовсяной кормосмеси возросла на 24,8%, составив прибавку в 5,4т/га продукции. На варианте с дозой ОСВ 30 т/га прибавка выращенной продукции составила 33,9% по отношению к урожайности на контрольном варианте. Наибольшую прибавку урожайности дал вариант с внесением ОСВ дозой 45т/га, которая составила 10,4т/га зеленой массы (47,9%), урожайность на варианте была равна 32,2 т/га зеленой массы. При использовании ОСВ дозой 60 т/га урожайность несколько снизилась по отношению к предыдущему варианту и составила 30,0 т/га, а прибавка урожая 8,2 т/га (37,6%) зеленой массы. Сравнивая полученную урожайность с наименьшей существенной разницей, видно, что последействие от внесения ОСВ в дозах 10-60 т/га обеспечило достоверное повышение урожайности.
Варианты с внесением ОСВ в дозах 10-20т/га не обеспечили достоверной прибавки урожая, а на варианте с внесением 30 т/га ОСВ прибавка составила 2,4т/га (12,3%) зеленой массы. На варианте с 45т/га ОСВ урожайность составила 27,4 т/га, обеспечив процент прибавки по отношению к контролю равный 39,1% и увеличив урожайность на 7,7 т/га зеленой массы. Урожайность на варианте опыта с внесением ОСВ дозой 60 т/га была равна 27,7т/га, таким образом, доза ОСВ бОт/га обеспечила получение достоверной прибавки урожайности в 8,0 т/га (40,1%) зеленой массы на втором году последействия от внесения.
Анализ этих данных свидетельствует о положительном влиянии осадка на качество зеленой массы суданской травы. С ростом дозы вносимого осадка наблюдалось увеличение содержания сырого и переваримого протеина, жира. Применение ОСВ в дозе 10-60 т/га способствовало увеличению содержания жира на 12-16%, переваримого протеина в одном кг корма на 22-58%, сырого протеина на 22-58 % по сравнению с контрольным вариантом. В то же время, на вариантах с внесением ОСВ в зеленой массе данной культуры снижалось содержание клетчатки на 2-18 % и увеличивалось содержание кормовых единиц в 1 кг корма на 6-18 % и переваримого протеина в 1 кормовой единице на 2-52 %.
Увеличение содержания кормовых единиц в 1 кг корма и переваримого протеина в 1 кормовой единице способствовало повышению валового сбора кормовых единиц и переваримого протеина. При применении ОСВ в дозах 10-60 т/га сбор кормовых единиц возрастал на 26-113 % по сравнению с вариантом без внесения ОСВ, валовой выход переваримого протеина увеличивался на 16-186%.
Влияние внесения ОСВ на качественный состав викоовсяной смеси проявилось следующим образом. Применение ОСВ также как и при выращивании суданской травы способствовало увеличению содержания сырого и переваримого протеина, жира (табл. 21). Содержание жира при внесении ОСВ в дозах 10-60 т/га увеличивалось на 3-12 %, переваримого протеина в одном кг корма - на 2-6 %, сырого протеина - на 2-9 % по сравнению с контрольным.
