Автореферат (1151756), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для определения суммарного водопотребления в практике проектирования режимов орошения сельскохозяйственных культур используют эмпирические зависимости с биологическими коэффициентами. Широкое распространение при этом получили эмпирические зависимости Г.К. Льгова с биофизическим коэффициентом, Н.В. Данильченко с биологическим коэффициентом испарения и И.А. Шарова с модулем испарения. По полученным данным для люцерны годовой биофизический коэффициент в среднем за годы исследований составил 1.98 м3/га на оС, для яровой пшеницы - 2,43 м3/га на оС, для картофеля - 2,82 м3/га на оС. Данные по биологическому коэффициенту испарения показали, что для люцерны за годовой период вегетации он в среднем составил 0,90 м3/га на 1 мм, за период вегетации яровой пшеницы - 1,09 м3/га на 1мм, картофеля - 1,23 м3/га на 1мм.
Модуль испарения в формуле И.А. Шарова в среднем за годовой период люцерны составил 1,98 м3/га на оС, при возделывании яровой пшеницы - 1.89 м3/га на оС, картофеля - 2,21 м3/га на оС.
Полученные значения биологических коэффициентов люцерны, яровой пшеницы и картофеля могут быть использованы при определении суммарного водопотребления и разработке проектного режима орошения.
В пятой главе рассмотрено влияние орошения городскими сточными водами на питательный режим почвы, ее химическое загрязнение и на продуктивность сельскохозяйственных культур.
Поливы сточными водами способствовали повышению валового содержания и подвижных форм питательных элементов (табл.8). При этом изменение содержания основных элементов питания определялось в основном объёмом сточных вод, поданных на орошение.
8. Влияние поливов сточными и грунтовыми водами на содержание
питательных элементов в верхнем слое почвы ( 0-30 см)
| Показатели | Ед. измер. | Возделываемая культура | |||||
| Люцерна (опыт 1) | Яровая пшеница (опыт 2) | Картофель (опыт 3) | |||||
| Начало исследований (1/01/2007г.) | Конец исследований (31/12/2009г.) | Начало исследований (1/09/2007г.) | Конец исследований (31/12/2009г.) | Начало исследований (1/09/2007г.) | Конец исследований (31/12/2009г.) | ||
| Полив городским сточными водами | |||||||
| Nобщий | % | 0.061 | 0.069 | 0.065 | 0.072 | 0.063 | 0.069 |
| Pобщий | % | 0.14 | 0.20 | 0.19 | 0.24 | 0.17 | 0.21 |
| Kобщий | % | 1.45 | 2.03 | 1.89 | 2.46 | 1.68 | 2.1 |
| N-NH4 | мг/кг | 4.9 | 6.96 | 5.5 | 7.15 | 5.2 | 6.5 |
| N-NO3 | мг/кг | 0.5 | 0.69 | 0.9 | 1.14 | 0.7 | 0.88 |
| P2O5 | мг/кг | 7.6 | 10.11 | 8.1 | 10.09 | 7.9 | 9.6 |
| K2O | мг/кг | 114.5 | 149.1 | 122.5 | 160.96 | 118.5 | 148.13 |
| Полив грунтовыми водами | |||||||
| Nобщий | % | 0.061 | 0.063 | 0.063 | 0.065 | 0.064 | 0.066 |
| Pобщий | % | 0.14 | 0.16 | 0.16 | 0.18 | 0.18 | 0.19 |
| Kобщий | % | 1.45 | 1.52 | 1.58 | 1.74 | 1.61 | 1.69 |
| N-NH4 | мг/кг | 4.9 | 5.13 | 5.0 | 5.48 | 5.0 | 5.44 |
| N-NO3 | мг/кг | 0.5 | 0.58 | 0.7 | 0.75 | 0.6 | 0.65 |
| P2O5 | мг/кг | 7.6 | 8.34 | 7.8 | 8.26 | 7.7 | 8.19 |
| K2O | мг/кг | 114.5 | 120.6 | 116 | 121.7 | 115.6 | 122.3 |
Ежегодное орошение люцерны городскими сточными водами в течение 3 лет исследований (2007-2009гг.) увеличило валовое содержание питательных элементов в слое почвы 0-30 см на 13.1%, 42.9% и 40.0 % соответственно по азоту, фосфору и калию. В контроле, валовое содержание основных питательных элементов изменялось несущественно.
Содержание доступных растениям питательных элементов: аммония, нитратов, подвижного фосфора и обменного калия в верхнем слое почвы 0-30 см при поливах люцерны сточными водами увеличилось на 42%, 38%, 33% и 30,2%. При этом ежегодно увеличение содержания подвижных форм питательных элементов в слое почвы 0-30 см в среднем составляло 10-14%. При поливах люцерны грунтовыми водами содержание подвижных питательных элементов в среднем за три года возросло незначительно (на 1.6-5.3%).
При трёхлетнем орошении яровой пшеницы городскими сточными водами валовое содержание питательных элементов в верхнем слое почвы 0-30 см увеличилось по азоту на 10.8 %, по фосфору - на 26,3 % и калию - на 30,2 %. Содержание подвижных питательных элементов – аммония, нитратного азота, подвижного фосфора и обменного калия в слое почвы 0-30 см возросло соответственно на 30, 26,7, 24,5 и 31,4 %. Следовательно, ежегодно за вегетационный период в верхнем слое почвы (0-30 см) наблюдалось увеличение аммиачного азота в среднем на 10 %, нитратного азота - на 8,2 %, подвижного фосфора – на 8.2 % и обменного калия - на 10,5 %. При поливах картофеля городскими сточными водами содержание валового азота, фосфора и калия в верхнем слое почвы 0-30 см за трехлетний период исследований увеличилось соответственно на 9.5, 23.5 и 25%. Содержание подвижных форм питательных элементов также существенно увеличилось. Так, содержание аммония за трехлетний период вегетации картофеля увеличилось на 25 %, нитратного азота -на 25.7% подвижного фосфора - на 21.5 % и обменного калия - на 23.3%. При этом, ежегодно происходило повышение содержания этих элементов в среднем на 8.3, 8.6, 7.2 и 7.8%.
Таким образом, орошение городскими сточными водами сельскохозяйственных культур на горных красно-бурых карбонатных почвах с невысоким плодородием оказало положительное влияние на питательный режим почвы. В целом поливы сельскохозяйственных культур городскими сточными водами поддерживали баланс питательных веществ почвы положительным, а поливы грунтовыми водами не приводили к отрицательному балансу.
В нашем исследовании при использовании сточных вод для увлажнительных поливов сельскохозяйственных культур определялось их влияние на содержание в почве валовых и подвижных соединений тяжелых металлов. Содержание тяжелых металлов в почве зависело от объема поданной воды и выноса элементов с урожаем. В целом валовое содержание тяжелых металлов в слое почвы 0-30 см не превышало допустимого.
Для анализа относительного изменения валового содержания тяжелых металлов при внесении стоков применялись коэффициенты концентрации Кс, рассчитываемые по формуле : Кс = Саk / Сƒ , где Саk - аномальная концентрация элемента в варианте; Сƒ - концентрация элемента на контроле.
По значению Кс выделены следующие убывающие ряды микроэлементов по опытам : опыт 1 (люцерна) Cd > Ni > Cu > Pb> Zn > Co
опыт 2 (яровая пшеница) Cd > Ni > Pb > Cu > Zn > Co
опыт 3 (картофель) Cd > Ni > Cu > Pb> Zn > Co
По полученным данным, при поливах городскими сточными водами в максимальной степени повышается валовое содержание кадмия, никеля, а в минимальной – цинка и кобальта.
Следует отметить, что влияние орошения городскими сточными водами на подвижные формы микроэлементов проявляется в более контрастном изменении микроэлементного состава почвы в сравнении с валовым содержанием (табл. 9). Приведенные данные свидетельствуют о том, что содержание подвижных форм тяжелых металлов в слое почвы 0-30 см при трехлетнем орошении сельскохозяйственных культур городскими сточными водами заметно повышалось, но было значительно ниже предельно-допустимых концентраций. При орошении сточными водами содержание тяжелых металлов в слое почвы 0-30 см было ниже ПДК: по меди – в 2.9 раза, по кобальту в 4.7 раза, по кадмию – в 1.9 раза, а по другим элементам – в десятки раз. Следует отметить, что содержание кадмия в верхнем слое почвы 0-30 см после трёхлетнего орошения люцерны очищенными городскими сточными водами составляло 0,52 ПДК. Эти значения свидетельствуют о том, что длительное орошение городскими сточными водами может привести к загрязнению почвы кадмием выше ПДК.
При возделывании яровой пшеницы и её поливах городскими сточными водами в верхнем слое почвы 0-30 см содержание меди за трёхлетний период увеличилось в 3,9 раза, цинка - в 2,8 раза, марганца - в 1,8 раза, кобальта - в 4,3 раза, кадмия - в 1,6 раза, никеля - в 3,7 раза и свинца - в 3,5 раза.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
