13507 (Влияние орошения свиностоками на некоторые гроэкологические показатели почв Челябинской области), страница 4

3. Однослойная система - пески палеогена.

По данным инженерно-геологических изысканий выделены участки благоприятные для орошения, где зона аэрации представлена песками или переслоями глин, суглинков и песков, то есть участки, не нуждающиеся в строительстве дренажа. Площадь участков около 500га, где уровень вод выше 3м. Использование на орошение выбранных участков с уровнем грунтовых вод выше 3м и с зоной аэрации сложенной из легких грунтов, рекомендуемыми нормами не окажет существенного влияния на почву, грунтовые и подземные воды.

2.3 Производственная характеристика свинокомплекса «Родниковский»

Свинокомбинат «Родниковский» мощностью 54 тыс. голов был на территории совхоза «Родниковский».

Площадь землепользования совхоза составляет 6925 га, в том числе занято под сельскохозяйственными угодьями 4187 га, пашню 2427 га. В таблице 4 приведена экспозиция земель в хозяйстве.

4. Структура сельхозугодий комплекса «Родниковский»

В структуре посевных площадей основной процент составляют кормовые культуры, на 1991 год приходится 54,2%, а на зерновые и картофель – по 12,4%.

В хозяйстве возникла острая проблема утилизации стоков.

Поэтому НПО «Прогресс» с 1991 года разработывалось технико-экономическое обоснование, предусматривающее использование свиностоков после механической очистки на орошение сельхозугодий.

Осветвленные животноводческие стоки в объеме 1600м³/сутки после механической очистки поступают в прифермские накопители. Прифермские накопители состоят из двух секций, объемом по 240 тыс.м³ и нескольких небольших секций. Из прифермских накопителей осветвленные стоки с помощью насосной станции по двум ветвям полиэтиленового трубопровода, диаметром 225 мм, протяженностью 15 км, перекачиваются в полевой накопитель объемом 1,5 млн.м³.

Общая породность почв удовлетворительная для пахотного слоя 54% , коэффициент впитывания в пахотном горизонте 0,47 – 0,79 м/сут., в слое 44 – 64 см – 0,73 – 0,96 м/сут.

При орошении ухудшения свойств почв не предвидится. Почвы пригодны под любые районированные культуры и нуждаются в орошении.

Вторая мелиоративная группа.

Данные почвы приурочены к средним частям склона. Формируются на делювиальных карбонатных тяжелых суглинках, при залегании уровня грунтовых вод на глубине 3-5 метра с минерализацией 0,3 – 1,02 г/м.

В зависимости от сложности мероприятий по мелиоративному освоению разделяются на две подгруппы.

В первую подгруппу выделены почвы лугово-черноземные, выщелоченные средне и тяжелосуглинистые. По своим морфологическим свойствам они близки к почвам первой мелиоративной группы. По механическому составу преобладают среднесуглинистые почвы, но встречаются и тяжёлосуглинистые. Естественное плодородие почв высокое. По гумусности, почвы отнесены к среднегумусным. Содержание гумуса в пахотном горизонте 8,0-9,1%. Обеспеченность элементами питания высокая. Реакция почвенного раствора от нейтральной (6,5-7,8) до слабощелочной (8,0-8,3) вниз по профилю. Емкость поглощения высокая 43,5-45,3мг-экв/100г почвы.

Почвенный профиль не засолен.

2. Экспериментальная часть

3.1 Материал и методика проведения исследований

Цель моей работы – установить влияние орошения животноводческими стоками на некоторые агроэкологические показатели почв.

Для этого были выполнены гидрогеолого-мелеоративные изыскания на территории комплекса «Родниковский». Кроме того, с 1991 по 1996 года ВНИИССВ проводились комплексные научно-исследовательские работы по разработке режима орошения животноводческими стоками, исключающего возможность и интенсивного подъема уровня грунтовых вод и засоления поливных почв.

Исследования по влиянию орошения жидкой фракции свиностоков на состояние грунтовых вод проводили в полевом деляночном опыте по следующей схеме:

1 вариант – контроль без орошения;

2 вариант – орошение чистой водой, 1000 м³/га;

3 вариант – орошение свиностоками, 1000м³/га;

4 вариант – орошение свиностоками 600 м³/га + 400 м³/га чистой воды.

Площадь делянки 42 м² , учетная площадь 25 м² . Повторность четырехкратная, расположение делянок рендомизированное.

Поливы осуществлялись уменьшенной оросительной нормой 1000 м³/га, на 4 варианте при оросителельной норме 1000 м³/га вносилось 600 м3/га свиностоков и 400 м³/га чистой воды.

Поливы проводились в шестипольном севообороте на четвертом поле:

1. Однолетние травы.

2. Кормовые корнеплоды.

3. Ячмень + многолетние травы.

4. Многолетние травы.

5. Многолетние травы.

6. Кукуруза.

1. Наблюдения и исследования

При выполнении экспериментальных работ в опыте проводили следующие исследования:

1. В начале вегетационного периода и в конце, с целью изучения влияния внесения стоков на агроэкологические свойства и мелиоративное состояние почв проводился отбор почвенных образцов, в которых определяли:

- реакцию среды (солевую) потенциометрическим методом (приложение 2);

- подвижные фосфор и калий в одной вытяжке по Чирикову (приложение 2);

- легкогидролизуемый азот по И.В. Тюрину и М.М Кононовой (приложение1);

- состав водной вытяжки – рН водный, HCO₃, Cl, SO₄, Ca, Mg, Na, К (по методикам «Руководство по химическому анализу почв» Аринушкина Е.В., -М.:МГУ, 1970).

2. Определение химического состава стоков свинооткормочного комплекса по технологической цепочке их очистки, химического состава поливных стоков и поливной воды из озера (отбираемых при каждом поливе). В отобранных пробах стоков определяли следующие показатели:

- реакция среды (рН) – для жидкой фракции оптимальное значение 6,0-8,0;

- взвешенные вещества – один из основных санитарных показателей загрязненности стоков. Этот показатель определяет пригодность очищенной жидкой фракции к сбросу в открытые водоемы. Содержание взвешенных веществ должно находиться в пределах 0,25-0,9 мг/л.

- ХПК - определяется по содержанию в стоках органических веществ, способных к окислению. Отношение массы органического вещества к ХПК составляет 1,2 для свиных стоков.

- Азот. При оценке навоза анализируют две формы азота: общий и аммонийный. Общее содержание азота в навозных стоках колеблется от 200 до 800 мг/л в зависимости от их влажности.

- Фосфор – необходим для биологической очистки стоков. В навозе свиней фосфора содержится 2,1% от массы сухого вещества.

Также определяли щелочность, хлориды, сульфаты, калий, кальций, магний.

Все определения велись по методикам, изложенным в «Унифицированных методах анализа сточных вод под редакцией Лурье. Ю., 1973 и «Методических указаниях по выполнению научно- исследовательских работ при изучении вопросов использования сточных вод и стоков животноводческих комплексов на орошение» - М., 1985.

3. Определение водно-физических свойств почвы:

- полевая влагоемкость методом заливки площадок 1м х 1м;

- влажность почвы термостатно-весовым методом до глубины 1м через каждые 10 см;

-объемная масса в образцах с ненарушенным сложением по методикам изложенным в «Агрохимических методах исследования почв» -М.: АН СССР, 1975.

4. Проводили контроль за уровнем и состоянием грунтовых вод с помощью гидрорежимной сети.

Гидрорежимная сеть.

На поливных участках с использованием свиноводческих стоков должен осуществляться контроль за качеством полива. Для этой цели проектом предусмотрено создание наблюдательной сети из скважин, которая позволяет вести наблюдения за динамикой, химическим и бактериальным составом грунтовых вод.

На участке располагается 15 скважин по четырем створам.

При размещении сети наблюдательных скважин соблюдаются следующие требования:

- при наименьшем количестве скважин дается полная характеристика гидрогеологических условий;

- скважины располагаются соответственно степени сложности геолого-гидрогеологических и геоморфологических условий;

- скважины располагаются так, чтобы по ним можно было проследить изменение уровней и химического состава подземных вод от поливных участков в стороны по направлению движения подземных вод.

1. Агротехника в опыте

Опыт проводился в шестипольном севообороте:

1. Однолетние травы на зеленый корм;

2. Кормовые корнеплоды;

3. Ячмень + многолетние травы на зеленый корм;

4. Многолетние травы на зеленый корм;

5. Многолетние травы на зеленый корм;

6. Кукуруза на зеленый корм.

Проектом было предусмотрено многоукосное использование трав на производство сенажа, силоса и травяной муки.

Таким образом, состав культур и их удельный вес обеспечивает создание кормовой базы для комплекса.

Оросительные нормы для культур севооборота приняты согласно «Укрупненных норм водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам» для среднего года увлажнения.

Принятые нормы внесения животноводческих стоков позволяют выполнять 1-4 требуемых полива нормами 150-250 м³/га. Концентрация азота общего в стоках 286 мг/л, допускает поливать любые культуры севооборота без угрозы ожога и угнетения растений, но не ранее 10-12 дней после всходов.

Принятые оросительные нормы сведены в таблице 5.

Технология возделывания культур общепринятая для северной лесостепной зоны.

Режим орошения разработан по применяемой техники в хозяйстве РЖТ-16 + К700.

Для полива использовали осветвленную жидкую фракцию стоков, влажностью 97% из прифермских и полевых накопителей. Вода, которую использовали для орошения имела хлориднонатриевый состав, минерализацию от 1,3 г/л, и близкую к нейтральной реакцию среды.

5. Оросительные нормы по культурам

1. Результаты исследований

1. Химический состав свиностоков и их использование на орошение

Эффективным способом утилизации жидкого навоза является применение его для орошения кормовых и пропашных культур в полевых и прифермских севооборотах. ( В.А. Андреев, М.Н. Новиков, С.М. Лукин, 1990).

Качество свиностоков, как удобрения зависит от состава кормов, системы удаления и подготовки их на орошение. Уменьшение концентратов в рационе животных приводит к снижению содержания азота и фосфора, содержание калия повышается в стоках.

На орошение использовали осветвленную жидкую часть стоков из прифермских накопителей, влажностью 97%.

Стоки после выдерживания в прифермских накопителях существенно снижают содержание взвешенных веществ и биогенных элементов. Стоки характеризуются слабощелочной реакцией среды, с минерализацией 0,93 мг/л, имеют карбонатнонатриевый состав. Жидкая фракция стоков после разделения пригодна для поливов вегетатирующих растений без разбавления водой.