Автореферат (1151730), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Использование сточных вод на орошение создает опасность накопления в почве тяжелых металлов. В слое почвы 0-30 см валовое содержание тяжелых металлов при орошении городскими сточными и смешанными водами не превышало ПДК. За трехлетний период орошения в наибольшей степени в почве увеличивалось валовое содержание кадмия (в 2,4 раза) и никеля (2,1раза), а меньше всего- цинка (в 1,3 раза). В значительно большей степени происходило накопление в почве подвижных соединений тяжелых металлов (табл.8), однако их содержание оставалось ниже ПДК.

При трехлетнем орошении кукурузы сточными водами содержание подвижных соединений цинка в почве увеличилось по сравнению с исходным на 49,6-67,0%, а при использовании смешанных вод на 20,1-37,0%. Содержание меди увеличилось в 2,4-3,2 раза, а при поливах смешанными водами в 1,9-2,8 раза, содержание кадмия соответственно в 2,3-2,7 и 1,3-2,1 раза, а свинца в 5,2-6,4 и 3,4-5,1 раза. Содержание подвижного хрома в слое почвы 0-30 см при орошения сточными водами увеличилось по сравнению с исходным в 4,3-6,2 раза, а при использовании на полив смешанных вод - в 2,8-4,2 раза, никеля - в 2,5 -3,2 и в 1,9-2,7 раза соответственно в зависимости от водного режима почвы.

Поливы городскими сточными водами оказывали положительное влияние на рост и развитие кукурузы на зеленую массу, увеличивали площадь листовой поверхности (рис.5). Корреляционный и регрессионный анализ экспериментального материала позволили нам установить зависимости и аппроксимировать зависимость площади листовой поверхности от фазы роста и развития кукурузы полиномами 3-й степени:

для режима влажности 70-70-70% НВ У= -0,0003Х³ +0,0304Х²-0,0573Х+0,8,

для режима влажности 70-80-70% НВ У= -0,0004Х²+0,0392Х²-0,2164Х+1,1,

для режима влажности 80-80-80% НВ У= -0,0005Х³+0,0463Х²-0,294Х+1,2,

где У – площадь сформированной листовой поверхности, тыс. м²/га; x – период роста и развития кукурузы, сут.

Высокие значения коэффициента детерминации полученных зависимостей, R² = 0,92-0,95, подтверждают правильность принятой формы математического представления установленной закономерности.

8. Содержание подвижных форм тяжелых металлов (аммиачное -ацетатный буфер с PH= 4,8) в слое почвы 0-30 см, мг/кг

Поливы кукурузы на зеленую массу городскими стоками на фоне высокого режима предполивной влажности почвы (80%НВ) обеспечивали наибольший рост растений (рис.6).

Закономерности динамики накопления зеленой массы посевами кукурузы во взаимосвязи с условиями водного питания растений (рис.7) с высокой степенью надежности аппроксимируются уравнениями регрессии вида:

для режима влажности 70-70-70%НВ: У= -0,0003х³+0,0185х²-0,1964х+3,86,

для режима влажности 70-80-70%НВ: У= - 0,0002х³+0,0207х²-0,2648х+5,74,

для режима влажности 80-80-80%НВ: У=-0,0002х³+0,0234х²-0,2577х+5,12,

где У – накопленная посевами кукурузы зеленая масса, т/га; x – период роста и развития растений кукурузы, сут.

Коэффициенты детерминации полученных зависимостей R² = 0,86-0,92.

Рис.5. Динамика развития площади листовой поверхности кукурузы

в зависимости от источника оросительной воды

при различных водных режимах почвы (среднее за 2007-2009гг.)

Рис.6. Динамика линейного роста растений кукурузы в зависимости от источника оросительной воды при различных водных режимах почвы

(среднее за 2007-2009гг.)

Рис.7. Динамика накопления зеленой массы кукурузы в зависимости

от источника оросительной воды при различных водных режимах почвы

(среднее за 2007-2009гг.)

Наибольшие значения среднесуточного прироста зеленой массы отмечены при поливах сточными водами при водообеспечении растений 80-80-80%НВ. Снижение уровня предполивной влажности почвы и уменьшение содержания питательных веществ в оросительной воде приводило к снижение среднесуточного природа зеленой массы кукурузы (рис.8).

Анализ урожайности зеленой массы кукурузы (табл.9) указывает на её повышение при улучшении водообеспечения и питательного режима. Наибольшая урожайность была получена при режиме влажности почвы 80-80-80%НВ и поливах сточными водами (в среднем 51,86т/га), а при поливах смешанными и грунтовыми водами она уменьшалась соответственно на 6,5 и 16,0%. При режиме предполивной влажности почвы 70-70-70%НВ урожайность зеленой массы кукурузы уменьшалась на 34,5, 38,8 и 26,3% соответственно поливам грунтовой, смешанной и сточной водой.

Наименьшая существенная разность: по вариантам удобрительного действия оросительной воды НСР₀₅=2,74 т/га, по вариантам водного режима почвы НСР₀₅= 3,19 т/га, для взаимодействия факторов НСР₀₅= 4,45 т/га.

Улучшение условий водообеспечения снижали затраты воды на формирование единицы урожая. Коэффициент водопотребления при высоком уровне увлажнения (80-80-80% НВ) и поливах сточными водами был наименьшим (133,9 м³/т), а при поливах смешанными водами увеличился до 143,2 м³/т.

Поливы городскими сточными водами позволяют получать сельскохозяйственную продукцию хорошего качества с невысоким содержанием нитратов. Кормовая масса кукурузы при поливе сточными водами по сравнению с поливом грунтовой водой была питательнее по содержанию в зеленой массе переваримого протеина, каротина, сахара и минеральных элементов. Содержание нитратов в кормовой массе составляло 169-179 мг/кг и было выше контроля на 39-49 мг/кг, или на 30-37,7%, но оставалось в 5,5-7,5 раза ниже ПДК (1000мг/кг сухого вещества).

Рис.8. Динамика среднесуточного прироста зеленой массы кукурузы по фазам роста и развития в зависимости от источника оросительной воды

и водного режима почвы (среднее за 2007-2009гг.), кг/га

Содержание тяжелых металлов в кормовой массе кукурузы было значительно ниже ПДК, однако, полив городскими сточными водами по сравнению с грунтовыми повышал содержание тяжелых металлов за годы исследований: цинка в 2 раза, меди - в 1,4-1,6, кадмия в 1,2-1,3, свинца – в 1,1-1,4, хрома - в 1,7-2,3 и никеля – в 2 раза. С повышением предполивной влажности почвы наблюдалась тенденция накопления тяжелых металлов в растительной продукции.

Санитарно-бактериологическое состояние растительной продукции было благоприятным.

В шестой главе дана оценка энергетической, эколого-экономической и экономической эффективности возделывания кукурузы на зеленую массу при орошении городскими сточными водами. Улучшение условий водообеспеченности и содержания питательных элементов в оросительной воде способствовало увеличению энергетической эффективности возделывания кукурузы на зеленую массу. Коэффициент энергетической эффективности был наибольшим при поддержании предполивной влажности 80%, при поливах сточными водами он в среднем составил 2,68, смешанными - 2,51, при других уровнях увлажнения снижался.

Наиболее высокий эколого-экономический эффект получен при высокой предполивной влажности и поливах сточными водами – 269,7-340,9 $/га. При орошении смешанными водами эколого-экономический эффект снизился до 142,1-179,5 $/га.

Наиболее высокий чистый доход получен при поливах сточными водами при влажности почвы 80-80-80%НВ (498 $/га) и превышал вариант режима влажности 70% НВ на 223 $/га, или в 1,8 раза. При орошении смешанными водами доход снизился до 470 $/га. Уровень рентабельности при поливах сточными водами существенно увеличился (в 1,6-1,9 раза) при повышении режима предполивной влажности почвы с 70% до 80% НВ. При всех режимах увлажнения и источниках оросительной воды затраты на производство полностью окупаются полученным урожаем.

9.Урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости

от водного режима почвы и источника оросительной воды, т/га

Расчеты показали, что получение урожайности зеленой массы кукурузы 46-52т/га при орошении смешанными и сточными водами является экономически обоснованным и позволяет получать чистый доход 450-500 $/га при уровне рентабельности 38-41%.

Характеристики

Список файлов диссертации