Агроэкологическое обоснование системы утилизации навозных стоков КРС (на примере ОАО «Агрофирма «Мценская») и мониторинга состояния окружающей среды
Автор: Цыганок Е.Н., Степанова Л.П., Коренькова Е.А., Стародубцев В.Н.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Научное обеспечение развития общего земледелия
Статья в выпуске: 5 (32), 2011 года.
Бесплатный доступ
Современные технологии содержания животных обуславливают приготовление и использование в растениеводстве как твердых, так и жидких органических удобрений. Жидкими считаются бесподстилочный навоз, жидкая фракция навоза, а также избыточный активный ил, получаемый при биохимической обработке навозных стоков. Утилизация органического удобрения в том или ином виде определяется многочисленными факторами, среди которых основными являются мощность животноводческого объекта, природно-климатические условия зоны его размещения, гидрогеологические особенности прилегающих земель сельскохозяйственного назначения.
Система утилизации, химический состав жидкой фракции
Короткий адрес: https://sciup.org/147123752
IDR: 147123752
Текст научной статьи Агроэкологическое обоснование системы утилизации навозных стоков КРС (на примере ОАО «Агрофирма «Мценская») и мониторинга состояния окружающей среды
решается в двух направлениях: регулирование круговорота веществ в агроландшафтах, оптимизация элементов земледелия системно зависимых от применения удобрений; управление продукционным процессом сельскохозяйственных культур в агроценозах. Первая часть задач выполняется при формировании адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ) в рамках проекта внутрихозяйственного землеустройства, вторая при проектировании агротехнологий. Такое проектирование необходимо осуществлять на основе целевых экспериментальных исследований, производственных опытов, на основе которых устанавливаются различные уровни агрохимическими ресурсами и разрабатываются алгоритмы, устанавливающие характер изменения севооборотов, системы обработки почвы, сроков посева и норм посева в зависимости от обеспеченности агрохимическими ресурсами. В АЛСЗ осуществляется ландшафтный подход к распределению и использованию удобрений, разработке нормативов, видов, доз, форм, сроков и способов применения удобрений с учетом условий геохимического стока и аккумуляции биогенных элементов. Особое место в системе удобрения принадлежит органическим удобрениям. Поскольку с их применением связаны не только регулирование биогенных круговоротов элементов питания, но и оптимизация режима органического вещества почвы. При этом важно ориентироваться на поддержание в почве такого количества лабильного органического вещества, которое обеспечивает благоприятное структурное состояние почвы и оптимальную биологическую активность. Использование органических удобрений в хозяйствах осуществляется на основе системы применения удобрений в севообороте, которая включает в себя определение потребности в удобрениях, выход навоза, место внесения удобрений в севообороте, дозы, сроки и способы их внесения. Выход навоза в хозяйстве зависит от вида и технологии содержания животных, обеспеченности кормами, количества подстилки, способа навозоудаления, продолжительности стойлового периода. Ориентировочный выход жидкого навоза на животноводческих комплексах представлен в (табл. 1).
В связи с большими затратами на транспортировку и внесение органических удобрений пропашные севообороты, характеризующиеся большой потребностью в органических удобрениях, размещают, как правило, вблизи ферм и комплексов, где сосредоточено основное поголовье животных. В зернотравяных или зернопаровых севооборотах, размещенных на удаленных полях, поддержание оптимального режима органического вещества может осуществляться за счет пожнивно - корневых остатков культур и использования на удобрение соломы и сидератов в сочетании с минеральными удобрениями. Дозы внесения органических удобрений устанавливаются с учетом вида возделываемых культур, планируемой урожайности, обеспеченности хозяйства органическими удобрениями и содержания в них питательных веществ, расстояния перевозки удобрений, экологических условий. Бесподстилочный жидкий навоз и помет лучше всего использовать под кормовые культуры (кукуруза на силос, однолетние и многолетние травы и др.). Площадь сельскохозяйственных угодий, необходимая для утилизации бесподстилочного навоза, ориентировочно устанавливается по азоту: без орошения — не более N200 кг/га, при орошении — не более N300 кг/га.
Таблица 1 – Выход жидкого навоза на животноводческих комплексах
|
Тип и размер комплекса |
Объем жидкого навоза |
ip m |
Содержание в навозе , % |
|||
|
m2 s' co |
H о cd co |
о 8 |
о о о |
|||
|
Свиноводческие комплексы |
||||||
|
Откорм 12 тыс . голов |
111,8 |
40,8 |
95,8 |
0,21 |
0,09 |
0,11 |
|
Выращивание и откорм 12 тыс . голов |
187,4 |
68,4 |
96,4 |
0,18 |
0,06 |
0,09 |
|
Откорм 24 тыс . голов |
223,6 |
81,0 |
95,8 |
0,21 |
0,09 |
0,10 |
|
Выращивание 24 тыс . |
374,9 |
136,8 |
96,4 |
0,23 |
0,07 |
0,09 |
|
Производство и выращивание 24 тыс . поросят |
151,3 |
55,2 |
93,8 |
0,13 |
0,05 |
0,07 |
|
Выращивание и откорм 54 тыс . голов |
1300 |
474,6 |
98,3 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
|
Выращивание и откорм 108 тыс . голов |
2600 |
949,0 |
98,3 |
0,08 |
0,04 |
0,04 |
|
Комплексы по производству говядины и молока |
||||||
|
Выращивание нетелей , тыс . ското - мест : |
||||||
|
3 |
84 |
30,6 |
93 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
|
6 |
168 |
648 |
93 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
|
Производство говядины , тыс . голов : |
||||||
|
3 |
123 |
44,9 |
93 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
|
5 |
205 |
74,8 |
93 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
|
10 |
410 |
149,7 |
93 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
|
Производство молока от 1200 коров |
93,8 |
34,2 |
90 |
0,29 |
0,18 |
0,28 |
Цель настоящ ей работы
Целью настоящей работы явилось проведение мелиоративно - экологического мониторинга состояния окружающей среды в условиях многолетней утилизации навозных стоков .
Материалы и методика исследования
Объектами исследования являются – мелиоративная ( оросительная ) система утилизации навозных стоков КРС ОАО « Агрофирма Мценская » Орловской области , почвы , поверхностные и подземные воды . В состав ОАО « Агрофирма « Мценская » входит комплекс по откорму КРС ( крупного рогатого скота ) мощностью 12,5 тыс . голов .
В 2010 году среднегодовое поголовье на комплексе составило около 3,71 тысячи голов, годовой объем навозных стоков – около 90 тыс. м3, в том числе – жидкая фракция навоза (Ж ФН) – около 77 тыс. м3, твердая фракция – около 13 тыс. м3. Навозные стоки используются в качестве органических удобрений, для утилизации которых на площади 2300га построена мелиоративная (оросительная) система, состоящая из отстойников-накопителей, насосных станций и подземных трубопроводов с гидрантами. На этих землях выращиваются кормовые культуры (кукуруза на зеленый корм, однолетние травы), зерновые и бобовые культуры (пшеница, горох, ячмень).
Ж идкая фракция навоза вносится в почву методом « полив при вспашке », твердая фракция - обычным методом разбрасывания с последующей запашкой . Многолетняя практика и результаты научных исследований , полученные на объектах оросительной системы ОАО « Агрофирма « Мценская », подтверждают необходимость ведения системного агроэкологического мониторинга сельскохозяйственных угодий , на которых утилизируются навозные стоки . На оросительной системе осуществляется технологический контроль внесения навозных стоков поливом при вспашке . Для этого ежегодно разрабатывается план - график с учетом системы севооборота сельскохозяйственных культур и годовых норм внесения стоков на каждое поле . Кроме этого , объектами мониторинга являются :
-
- навозные стоки , поступающие в оросительную систему ;
-
- подземные и поверхностные воды на территории оросительной системы и в зоне ее влияния .
В зоне расположения мелиоративной ( оросительной ) системы по утилизации навозных стоков КРС ОАО « Агрофирма « Мценская » такими объектами контроля является река Лисица , ручей Кола , родники и сеть наблюдательных и артезианских скважин .
Пробы воды из р . Лисица отбирались в четырех створах :
-
- створ № 1 – в зоне влияния полей утилизации навозных стоков , но выше зоны влияния полей фильтрации сахарного завода ;
-
- створ № 2 – у моста автотрассы Москва – Симферополь , в зоне влияния полей утилизации навозных стоков и полей фильтрации Отрадинского сахарного завода ;
-
- створ № 3 – ниже моста дороги « Комплекс КРС – сахарный завод », в зоне влияния полей утилизации навозных стоков КРС , полей фильтрации сахарного завода и сброса условно - чистых вод сахарного завода .
Химические , санитарно - микробиологические и санитарно - паразитологические исследования всех проб воды выполнены в лабораториях Филиала ФГУЗ « Центр гигиены и эпидемиологии » г . Мценск . ( МУК 4.2.1884-04, МУК 4.2. 1018-01, МУК 4.2.796-99) .
Таблица 2 – Расчет годовой нормы внесения навозных стоков , м 2/ га
|
.с с ^. |
3 6 я Я 5 U 5 £ о X |
« 2 V 3S & ^ 5г К |
Вынос питательных веществ в кг / т продукции |
m У о с О |
Годовая потребность в ЖФН по видам питательных веществ , м 3/ га |
cd щ m и 2 |
Отклонение от потребности по N РК , % |
||||||
|
N общ |
Р 2 О 5 |
К 2 О |
N общ |
Р 2 О 5 |
К 2 О |
N |
Р 2 О 5 |
К 2 О |
|||||
|
1 |
Пшеница озимая |
5,5 |
33,0 |
13,0 |
25,0 |
С |
223 |
224 |
310 |
250 |
+12,1 |
+11,6 |
-19,35 |
|
В |
178 |
179 |
248 |
200 |
+12,1 |
+11,6 |
-19,35 |
||||||
|
2 |
Пшеница яровая |
4,2 |
35,0 |
13,0 |
25,0 |
С |
169 |
224 |
310 |
230 |
+36,1 |
+2,7 |
-25,8 |
|
В |
135 |
179 |
250 |
184 |
+36,1 |
+2,7 |
-25,8 |
||||||
|
3 |
Кукуруза на силос |
30 |
4,0 |
1,5 |
5,0 |
С |
135 |
129 |
310 |
200 |
+48,1 |
+55,0 |
-35,48 |
|
В |
108 |
103 |
250 |
160 |
+48,1 |
+55,0 |
-35,48 |
||||||
|
4 |
Сахарная свекла |
52,0 |
5,9 |
1,8 |
7,5 |
С |
346 |
269 |
806 |
350 |
+1,15 |
+30,1 |
-56,57 |
|
В |
277 |
215 |
645 |
280 |
+1,15 |
+30,1 |
-56,57 |
||||||
|
5 |
Ячмень |
4,2 |
25,0 |
11,9 |
22,0 |
С |
118 |
133 |
191 |
140 |
+18,6 |
+5,26 |
-26,70 |
|
В |
95 |
106 |
153 |
112 |
+18,6 |
+5,26 |
-26,70 |
||||||
Результаты исследования
План - график внесения навозных стоков на поля .
Одним из главных элементов в разработке режима внесения навозных стоков на поля мелиоративной системы было определение норм внесения под планируемый урожай сельскохозяйственных культур: однолетние травы, ячмень и кукурузу. Под планируемый урожай указанных культур произведен расчет норм внесения с учетом выноса урожаем основных питательных веществ – азота, фосфора и калия (N, P, K). Содержание N, P, K в навозных стоках принималось среднее за несколько последних лет с учетом результатов исследований (N-1,49 кг/м3, P-0,58 кг/м3, K2O-0,81 кг/м3). Из табл. 2 следует, что годовая норма внесения навозных стоков в зависимости от обеспеченности почв N, P, K, составила (м3/га): для ячменя – 110-140, для кукурузы – 160-200, для озимой пшеницы – 200-250, для яровой пшеницы – 180-230, для сахарной свёклы – 280-350.
Следующим этапом была разработка плана внесения навозных стоков с учетом следующих показателей :
-
- площадь полей ;
-
- выращиваемые культуры ;
-
- сроки сева и уборки ;
-
- количество и производительность механизмов внесения ;
-
- сроки внесения ;
-
- необходимый расход и объем стоков .
Планом предусмотрено внести навозные стоки . На площади 295 га в объеме 69 тыс . м 3; в том числе :
Отрадинское отделение – 73 га в объеме 16,5 тыс . м 3; Воинское отделение - 222 га в объеме 52,5 тыс . м 3 .
Химический состав навозных стоков (жидкая фракция)
Ж идкая фракция навозных стоков, поступающая на удобрение полей, имеет влажность около 99,7 %, нейтральную и слабощелочную (рН 8,0) реакцию среды, повышенное содержание растворенных и взвешенных веществ. Содержание минеральных солей в стоках (по прокаленному остатку) около 3,0 г/л. Преобладающими являются соли калия и аммония, связанные с анионами органических кислот. Основные удобрительные элементы – соединения азота, фосфора и калия присутствуют в навозных стоках в достаточных количествах. Так, азота в среднем содержится около 0,217%, в том числе аммиачного – 0,006%, фосфора – 0,69%, калия – 2,42%. Следует отметить, что химический состав жидкой фракции характеризуется нестабильным составом по содержанию органических (ХПК) и взвешенных веществ в зависимости от срока отбора проб . По остальным показателям состав жидкой фракции навозных стоков стабилен и характеризуется следующими значениями. Реакция среды жидкой фракции – нейтральная, соотношение двухвалентных катионов (Ca + Mg) к натрию – благоприятное с точки зрения влияния на мелиоративное состояние серых лесных почв. Содержание минеральных солей в жидкой фракции (по прокаленному остатку) составляет около 3,0 г/л, что не противоречит требованиям ГОСТ 10-119-96 "Удобрения органические. Стоки навозные, пометные" при использовании для удобрительного орошения сельскохозяйственных культур.
Ж идкая фракция навозных стоков КРС обладает высокой удобрительной ценностью по содержанию элементов питания для растений , но соотношение N:P:K=1,85:1:1,03 указывает на несбалансированность питательных веществ в стоках , используемых для удобрения сельскохозяйственных культур . При данном соотношении в балансе явно не хватает калия , но в избытке азот . Несбалансированность рекомендуется исправлять внесением минеральных удобрений по традиционной технологии или добавлять в жидкую фракцию стоков при поливе . Из практики известно , что хорошим соотношением N:P:K является 1,4:1,0:1,6. Из микроэлементов преобладают железо (33,85 мг / дм 3) и цинк (4,4 мг / дм 3). В целом , по химическому составу навозные стоки КРС , используемые для удобрения , соответствуют требованиям ГОСТ 10-119-96 " Удобрения органические . Стоки навозные , пометные " и могут использоваться в сельском хозяйстве по разработанной ранее технологии – поливом при вспашке . Санитарно микробиологические показатели лабораторных исследований , выполненных филиалом ФГУЗ « Центр гигиены и эпидемиологии » г . Мценск , свидетельствуют об отсутствии в жидкой фракции навоза патогенных энтеробактерий и яиц гельминтов .
Таблица 3 – результаты количественного химического , санитарно - микробиологического и санитарно - паразитологического анализов животноводческих стоков ОАО « Агрофирма « Мценская »
|
№ п / п |
Наименование ингредиентов |
Ед . изм . |
Наименование вида стоков |
||||
|
Ж идкая фракция навоза |
|||||||
|
16.07 |
24.09 |
17.07 |
25.09 |
Ср . |
|||
|
1. |
РН |
-"- |
7,8 |
7,4 |
7,0 |
7,0 |
7,3 |
|
2. |
Взвешенные вещества мг / дм 3 |
мг / дм 3 |
11418,9 |
2687,5 |
- |
- |
7053,2 |
|
3. |
Сухой остаток |
-- |
4919,5 |
17491,5 |
- |
- |
11205,5 |
|
4. |
Азот аммиачный |
-- |
129,97 |
645,4 |
112,0 |
125,0 |
253,1 |
|
5. |
Нитраты |
-- |
166,6 |
123,4 |
- |
- |
146,0 |
|
6. |
Нитриты |
-- |
7,13 |
4,3 |
- |
- |
5,72 |
|
7. |
Калий общ . |
-- |
437,0 |
1000,0 |
778,5 |
||
|
8. |
Кальций |
-- |
446,09 |
1252,5 |
- |
- |
849,3 |
|
9. |
Магний |
-- |
200,86 |
455,6 |
- |
- |
328,23 |
|
10. |
Щ елочность ммоль / дм 3 |
ммоль / дм 3 |
38,5 |
175,0 |
- |
- |
106,75 |
|
12. |
Фосфор общ . |
-- |
- |
- |
103,0 |
1400,0 |
757,50 |
|
13. |
Хлориды |
-- |
232,3 |
1300,0 |
- |
- |
766,15 |
|
14. |
Сульфаты |
-- |
1648,27 |
3718,0 |
- |
- |
2683,14 |
|
15. |
Ж елезо общ . |
-- |
10,1 |
28,8 |
- |
- |
33,85 |
|
16. |
Цинк |
-- |
4,84 |
4,01 |
- |
- |
4,4 |
|
17. |
Марганец |
-- |
- |
< 0,003 |
- |
- |
< 0,003 |
|
18. |
Стронций |
-- |
1,9 |
1,6 |
- |
- |
1,75 |
|
19. |
Кадмий |
-- |
Не обн . |
Не обн |
- |
- |
Не обн |
|
20. |
Медь |
-- |
0,71 |
0,12 |
- |
- |
0,415 |
|
21. |
Кобальт |
-- |
< 0,0075 |
< 0,007 |
- |
- |
< 0,007 |
|
22. |
Хром общий |
-- |
4,32 |
6,8 |
- |
- |
5,56 |
|
23. |
Никель |
-- |
< 0,015 |
< 0,015 |
- |
- |
< 0,015 |
|
24. |
Гидрокарбонаты |
-«- |
2349,27 |
10678,5 |
- |
- |
6513,9 |
|
25. |
Азот общий мг / дм 3 |
мг / дм 3 |
2500,0 |
300,0 |
1400,0 |
||
|
26. |
Патогенные энтеробактерии В 3000 мл |
В 3000 мл |
Не обн . |
Не обн . |
Не обн . |
Не обн . |
Не обн . |
|
27. |
Яйца гельминтов |
Не обн . |
Не обн |
Не обн |
Не обн |
Не обн |
|
|
28. |
Калий + |
мг / дм 3 |
408,5 |
2592,0 |
- |
- |
1500,2 |
Химические и санитарно-микробиологические показатели состояния поверхностных вод и почвы на полях утилизации навозных стоков
Одним из важных показателей экологического состояния окружающей среды в зоне расположения полей орошения навозными стоками является изменение химического состава поверхностных и подземных вод . Результаты контроля качества воды в р . Лисица и пруде на ручье Кола , как основных водоприемников в пределах территории оросительной
Таблица 4 – Санитарно - гигиенические показатели качественного состава проб воды по объектам исследования (2010 г .)
|
№ п / п |
Определяемые показатели |
Объекты исследования |
|||||||||
|
р . Лисица |
Родник « Каменский » |
Пруд на р . Кола |
|||||||||
|
Створ№ 1 |
Створ№ 2 |
Створ№ 3 |
|||||||||
|
09.08. |
05.10. |
09.08. |
05.10. |
09.08. |
05.10. |
09.08. |
05.10. |
09.08. |
05.10. |
||
|
ХПК ( мгО 2 / дм 3) |
14.2 |
39,0 |
17,0 |
30,0 |
13,0 |
59,0 |
– |
– |
12,5 |
28,0 |
|
|
Цветность ( градусы ) |
17.1 |
- |
15,0 |
- |
13,0 |
- |
0 |
0 |
13,0 |
– |
|
|
Хлориды ( мг / дм 3) |
16.6 |
16,2 |
21,2 |
15,3 |
22,1 |
20,1 |
14,0 |
22,0 |
16,3 |
9,1 |
|
|
Сульфаты ( мг / дм 3) |
30.7 |
23,8 |
24,6 |
22,6 |
36,2 |
34,8 |
29,1 |
27,1 |
17,7 |
15,2 |
|
|
Нитрат - ион ( мг / дм 3) |
6.0 |
6,0 |
4,5 |
6,9 |
7,5 |
6,4 |
25,3 |
21,0 |
1,5 |
0,84 |
|
|
Полифосфаты ( мг / дм 3) |
0.1 |
0,13 |
0,11 |
0,14 |
0,12 |
0,13 |
– |
– |
0,092 |
0,12 |
|
|
Взвешенные вещества ( мг / дм 3) |
10.0 |
7,0 |
16,1 |
10,0 |
11,5 |
6,5 |
– |
– |
10,2 |
15,0 |
|
|
Растворенный кислород ( мгО 2/ дм 3) |
9.8 |
12,3 |
9,0 |
11,7 |
9,5 |
9,0 |
– |
– |
8,0 |
8,8 |
|
|
БПК -5 ( мгО 2 / дм 3) |
4.3 |
3,6 |
4,0 |
2,6 |
4,1 |
7,9 |
– |
– |
4,1 |
6,5 |
|
|
Окислость пергаментная ( мгО 2/ дм 3) |
3,5 |
2,8 |
3,7 |
2,6 |
3,0 |
5,0 |
1,2 |
– |
2,9 |
28,0 |
|
|
Запах ( баллы ) |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
1 |
0 |
1 |
– |
|
|
Мутность ( мг / дм 3) |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
2,5 |
0,24 |
3,7 |
– |
|
|
Нитраты ( мг / дм 3) |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
2,2 |
2,5 |
57,3 |
– |
|
Как положительный факт следует отметить реагируют на изменение почвенных условий или
отсутствие яиц гельминтов и патогенных энтеробактерий во всех пробах воды из реки Лисица .
Влияние удобрительных форм на микробиологический состав почвы. Проблема охраны почв приобретает все большее значение в связи с ухудшающимся состоянием окружающей среды, увеличением площадей земель, загрязненных ксенобиотиками, в частности тяжелыми металлами. При мониторинговых и агроэкологических исследованиях техногенно-загрязненных почв необходимо не только выявить присутствие и концентрацию загрязнителей, но и определить их воздействие на биологическую систему почвы. Хорошо известно, что микроорганизмы чутко системы, использующей навозные стоки, приведены в (табл.4). Пробы воды из реки и пруда отбирались в августе и октябре 2010 г. Из результатов анализов, следует, что оросительная система с использованием навозных стоков КРС ОАО «Агрофирма «Мценская» не оказывает отрицательного влияния на качество воды в реке Лисица, что не приводит к ухудшению качества речной воды и в зоне влияния полей фильтрации и условно чистых вод сахарного завода (табл.4).
присутствие в ней загрязненных веществ .
Изучение микрофлоры и мониторинг в этой важнейшей части почвенного покрова при его сельскохозяйственном использовании является актуальной проблемой. Исследование состава, свойств и количественных соотношений различных физиологических и систематических групп микроорганизмов может дать информацию об агрономических свойствах почвы. Существенное влияние на микробное население почвы оказывают как использование средств химизации, так и применение ростостимулирующих препаратов и бактериальных удобрений. Был изучен микробный комплекс темно-серой лесной почвы при внесении в почву навозных стоков (табл.5).
Таблица 5 – Микробный ценоз пахотного слоя темно - серой лесной почвы при использовании жидких навозных стоков
|
№ п / п |
s Ctf m У О 1 о сЗ к |
Численность микроорганизмов в вермикомпостах (103 КОЕ / г абсолютно сухого вещества ) |
2 m § §< CL VO g О |
К мин . |
|||||||
|
использующие органические формы азота на МПА |
исполь фо |
зующие минеральные рмы азота на КАА |
целлюлозоразрушающие на среде Гетчисона |
||||||||
|
общее |
в том числе |
общее |
в том числе |
||||||||
|
бактерии |
актино - мицеты |
бактерии |
грибы |
актино - мицеты |
|||||||
|
1 |
Контроль |
8224 |
19509 |
9672 |
9837 |
85,97 |
2,89 |
2,07 |
81,01 |
27894,97 |
2,37 |
|
5 |
Навозные стоки |
20139 |
28320 |
19037 |
9283 |
107,97 |
2,95 |
5,31 |
99,71 |
48655,07 |
1,41 |
Применение навозных стоков способствует качестве органического удобрения оказывает повышению численности микроорганизмов , положительное действие на микробный ценоз почвы использующих органические формы азота в 2,5 раза в и приравнивается по эффективности действия на сравнении с контролем . Численность бактерий , состав и численность микроорганизмов с использующих минеральные формы азота , изменялась комплексным применением биопрепаратов и незначительно , она возрастала в 1,5 раза в сравнении микроудобрения .
с контролем . Использование навозных стоков в
Влияние навозных стоков на содержание тяжелых металлов и их подвижность в пахотном слое темносерой лесной почвы. Устойчивость почвы рассматривают с одной стороны как потенциальный запас буферности и исходных природных почв и ландшафтов, то есть сохранение своего нормального функционирования как биокосных систем, с другой стороны, устойчивость природных систем рассматривается как способность к восстановлению нормального функционирования после прекращения техногенного воздействия. Продолжительность периода восстановления исходного геохимического состояния почв служит показателем устойчивости к техногенному воздействию. Существует понятие о совместимых и несовместимых природных и техногенно-обусловленных ландшафтных и почвенно-геохимических процессах. Если процессы совместимы, то есть действуют в одном направлении и усиливают друг друга, то после прекращения техногенного пресса, почва к исходному состоянию не возвращается. Если же природные и техногенно обусловленные процессы направлены противоположно, то по мере прекращения воздействия этого пресса природный процесс преодолевает техногенные нарушения, и почва нормализуется, приходит к исходному или близкому к нему состоянию (табл. 6).
– Валовое содержание тяжелых металлов в пахотном слое темно – серой лесной среднесуглинистой почвы в посевах яровой пшеницы ( мг / кг )
Таблица 6
|
Варианты опыта |
Р b |
Cd |
Cu |
Zn |
Ni |
Cr |
Co |
Mn |
Hg |
As |
|
Контроль |
15,97 |
0,33 |
13,94 |
63,59 |
53,50 |
18,16 |
9,12 |
660,51 |
0,034 |
0,5 |
|
Навозные стоки |
19,29 |
0,33 |
55,37 |
98,86 |
48,78 |
21,25 |
9,22 |
733,99 |
0,021 |
0,3 |
Поскольку химические воздействия на почву могут создавать как отрицательный , так и положительный эффекты , нами были изучены изменения в валовом содержании тяжелых металлов , степени их подвижности при обработке посевного материала бактериальными препаратами и микроудобрением на фоне внесения в почву минеральных удобрений ( табл . 7).
Таблица 7 – Содержание подвижных форм тяжелых металлов в пахотном слое темно – серой лесной среднесуглинистой почвы в посевах яровой пшеницы ( мг / кг )
|
Варианты опыта |
Р b |
Cd |
Cu |
Zn |
Ni |
Cr |
Mn |
|
Контроль |
1,18 |
0,12 |
0,34 |
2,20 |
3,60 |
0,20 |
70,3 |
|
7,39 |
36,36 |
2,44 |
3,46 |
6,73 |
1,10 |
10,64 |
|
|
Навозные |
1,42 |
0,14 |
1,92 |
2,87 |
3,27 |
0,24 |
73,8 |
|
стоки |
8,89 |
42,24 |
13,77 |
4,51 |
6,11 |
1,32 |
11,17 |
Использование навозных стоков приводит к заметному увеличению валового содержания меди , концентрация которой возрастала в 3,97 раза и цинка , количество которого увеличивалось в 1,6 раза в сравнении с контролем . По остальным тяжелым металлам заметных изменений в валовом содержании не наблюдалось . Также установлено , отсутствие отрицательного действия навозных стоков на изменении подвижности тяжелых металлов и их вовлечение в миграционный поток .
Выводы
-
1. Использование навозных стоков , оказывает положительное действие на структурное состояние , агрохимические свойства и гумусовое состояние темно - серой лесной среднесуглинистой почвы .
-
2. Применение навозных стоков в качестве органических удобрений обеспечивает высокую биологическую активность почвы , увеличивает численность микроорганизмов , использующих минеральные и органические формы азота .
-
3. Внесение навозных стоков не оказывает отрицательного действия на содержание тяжелых металлов и их подвижность в почве .
-
4. План внесения навозных стоков на поля разработан с учетом потребности
-
5. По химическому составу навозные стоки КРС , используемые в ОАО « Агрофирма « Мценская » для удобрительного орошения поливом при вспашке , соответствуют требованиям ГОСТ 10-119-96 « Удобрения органические . Стоки навозные , пометные ». В 1 кг навозных стоков содержится 0,217% азота , 0,69% фосфора , 2,42% калия , что необходимо учитывать при расчете норм внесения навозных стоков и при дополнительном внесении минеральных удобрений . В пробах навозных стоков , отобранных из гидрантов при поливе , патогенные энтеробактерии и яйца гельминтов не обнаружены .
-
6. Система утилизации навозных стоков КРС не оказывает отрицательного влияния на качество воды в реке Лисица . Не обнаружено ухудшения качества воды в р . Лисица в зоне влияния полей фильтрации и условно - чистых вод Отрадинского сахарного завода . Патогенные энтеробактерии и яйца гельминтов в реке Лисица не обнаружены .
-
7. Качество грунтовых вод ( наблюдательные скважины ) в зоне влияния мелиоративной системы ОАО « Агрофирма « Мценская » по санитарно бактериологическим показателям свидетельствует об экологическом благополучии и надежности применяемой технологии внесения навозных стоков в почву на мелиоративной ( оросительной ) системе .
-
8. В почвах с полей , на которые вносится жидкая фракция навоза КРС , яиц гельминтов , не обнаружено .
сельскохозяйственных культур в питательных веществах и выноса их планируемым урожаем , а также – в зависимости от площадей полей , сроков сева и уборки урожая , производительности техники . Годовая норма внесения навозных стоков в зависимости от обеспеченности почв NPK составила : для ячменя – 110-140 м 3/ га , для кукурузы – 160-200 м 3/ га , для озимой пшеницы – 200-250 м 3/ га , для яровой пшеницы – 180-230 м 3/ га .
Список литературы Агроэкологическое обоснование системы утилизации навозных стоков КРС (на примере ОАО «Агрофирма «Мценская») и мониторинга состояния окружающей среды
- Барановский, И.Н. Влияние бесподстилочного навоза и помета на гумосовый режим дерново-подзолистой почвы и ее продуктивность/И.Н. Барановский, А.В. Павловский//Плодородие. -2010. -№6. -С. 24-26
- Барановский, И. Н. Изменение гумусового режима дерново-подзолистой почвы под действием бесподстилочного навоза и соломы/И.Н. Барановский, А.В. Павловский//Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования./Сб. науч. работ. -С. -Петербург: СПб ГАУ, 2010. -С. 257-263
- Кочуров, Б.И. Экодиагностика и сбалансированное развитие. -Смоленск, 2003. -380 с
- Санитарные нормы и правила допустимых концентраций химических веществ в почве: Сан. ПиН 42-128-1433-87, Минздрав СССР. М., 1988. -24 с
- Семенов, В.Н. Экологизация сельскохозяйственного производства в Северо-Западной зоне Российской Федерации. Проблемы и пути развития/В. Н. Семенов -Санкт-Петербург: АФИ, 1998. -C. 10-47
- Система биологизации земледелия Нечерноземной зоны России/Под ред. В.Ф. Мальцева и М.К. Каюмова. -Ч. I и II. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002
- Иванова, А.Л. состояние и перспективы развития научного обеспечения земледелия России/Земледелие на рубеже ХХI века: Сб. докл. Междунар. науч конф. -М.: изд-во КМК, 2002. -С. 3-17
- Колганов, А.В. Принципы ландшафтно-экологического подхода к мелеорации земель/А.В. Колганов, В.Н. Щедрин, А. Бурдун//Мелиорация и водное хоз-во. -2000. -№5
