[ Впливу стоків на динаміку грунту і на якість кормових культур ]! | 31 | 1 | 0 | 7,5 | 5,7 | 21 | |||||||
3 | 19,4 | 13,2 | 16 | 3,9 | 0 | 19 | 2,7 | 15,6 | 26 | 14,8 | 10,9 | 18 | |
За місяць | 64 | 41,6 | 42 | 35,8 | 0 | 52 | 53 | 16,6 | 82 | 89,6 | 41,1 | 64 |
Кліматичні умови в періоди проведення дослідів взяті з Бродокалмакской метеостанції. Подведя итог по данным таблицы 1, можно увидеть, что средняя температура воздуха за период вегетации в 1995 и 1996 года составила соответственно:15,1 и 17,8 0 С, а сумма осадков – 245,4 и 99,3 мм. Сведения, приведенные в таблице 1, свидетельствуют о том, что в первой декаде мая 1995 года показатели превышали средние многолетние по температуре, и по осадкам тоже превышали среднемноголетние. Вторая декада мая характеризуется более низкими показателями температуры, разница со средними многолетними данными составляет 1,6 0 С. Осадки также превышают на 16,5 мм. Для третьей декады мая характерна более высокая температура и повышенный уровень осадков по сравнению со средними многолетними данными. Исходя из всего этого, можно сделать вывод, что в мае наблюдалась теплая, но влажная погода и сроки посевов были сдвинуты.
В июне в 1 и 3 декадах температура выше среднего многолетнего уровня на 1,6 0 С, количество осадков в 1 и2 декадах выше средне многолетнего уровня на 0,7 и 2 мм. Третья декада отличается низкой влажностью.
В июле наблюдалась такая же ситуация – выпадение осадков в 9 раз меньше в 1 и 2 декадах. В августе в 1 декаде – 17 0 С и чрезмерные осадки 67,5 мм по сравнению со средними 23 мм и уже со 2 декады прослеживалось понижение температуры (14,5 0 С) и снижение осадков.
Погодные условия вегетационного периода 1995 года характеризовались различными показателями. В начале вегетации условия были благоприятными для формирования урожая зеленой массы первого укоса. Урожай второго укоса формировался при высоких температурах и выпадением осадков.
В мае 1996 года наблюдалась более или менее теплая погода с неравномерным выпадением осадков. Погодные условия мая месяца в целом не затрудняли посев сельскохозяйственных культур.
Весь июнь характеризовался высокими температурами, превышающими средние многолетние данные на 3-5 0 С, без осадков. Третья декада июля месяца характеризуется 15,6 мм осадков, что меньше в 2 раза средней нормы. Первая декада месяца без дождя, а вторая декада характеризуется 1 мм осадков, что меньше на 29 мм среднего многолетнего уровня. Погодные условия в июле характеризуются сухой и теплой погодой. Весь месяц август имел низкие температуры по сравнению со средними многолетними данными. Первая декада месяца характеризовалась обильными осадками, а 2 и 3 декады месяца низким уровнем осадков по сравнению со средними многолетним уровнем.
В целом весь вегетационный период 1996 года характеризовался сухой и теплой погодой, что сыграло важную роль в формировании урожая и эффективности удобрений.
Осадков составляет 521 мм, в теплый период 359 мм. Испарение за год составляет 420 мм, в теплый период 379 мм. Несмотря на преобладание в годовом цикле осадков над испарением, особенностью климата является недостаточная влагообеспеченность в период вегетации.
Сума ефективних температур вище десятиградусний рівня становить в середньому 2200-2300 0 С. Этот период продолжается 130-120 дней с 9-10 мая до 15-20 сентября. Однако период заметно короче (100-110 дней), а на почве температура без заморозков бывает 80-105 дней.
2.3 Почвенно-мелиоративные условия
На участке предполагаемого орошения животноводческими стоками по специфики мелиоративного воздействия встречаются две мелиоративные группы.
Первая мелиоративная группа
До даної групи віднесені грунти, що формуються при заляганні грунтових вод глибше 5-ти метрів з мінералізацією 0,3-1 г / л і займають верхні частини пологих схилів. Це кращі грунту. Формуються на важких делювіальних карбонатних суглинках. Переважаючими видами за гумусність і потужності є чорноземи середньогумусні середньоглибокі. Потужність гумусового горизонту 42-45 см, а у малопотужних 36-40 см. Природна родючість грунтів висока. Вміст гумусу в орному горизонті від 5,2 до 9,1%. Забезпеченість елементами живлення високу фосфатами - 11,3-12,2 мг/100г грунту, обмінним калієм - 10,9 мг/100 г грунту, загальним азотом - 290-330 мг/100 г грунту.
Реакція грунтового розчину нейтральна в гумусового горизонту 6,5-7,1 і слаболужна в почвообразующей породі 8,1-8,3. Ємність поглинання в гумусового горизонту висока 43 мг - екв/100г грунту. Грунту не засолені. Об'ємна маса в гумусового горизонту становить 1,24 г / см 3. Загальна порозность грунтів задовільна для орного шару 54%. Коефіцієнт дисперсності становить 15%. Коефіцієнт вбирання в орному горизонті 0,47-0,79 м / добу, в шарі 44-64 см - 0,73-0,96 м / добу. При зрошенні погіршення властивостей грунтів не передбачається. Грунти придатні під будь-які районовані культури і потребують зрошення.
Вторая мелиоративная группа
Дані грунту приурочені до середніх частинах схилу. Формуються на важких делювіальних карбонатних суглинках, при заляганні рівня грунтових вод на глибині 3-5 метри з мінералізацією 0,3-1,0 г / м.
Залежно від складності заходів з меліоративного освоєння поділяються на дві підгрупи.
У першу підгрупу виділені грунту лучно-чорноземні, вилужені середньо і важкосуглинисті. За своїми морфологічними властивостями вони близькі до грунтів перший меліоративної групи. За механічним складом переважають середньосуглинкові грунти, але трапляються й важкосуглинисті. Природна родючість грунтів висока. За гумусність, грунту віднесені до середньогумусні. Вміст гумусу в орному горизонті 8,0-9,1%. Забезпеченість елементами живлення висока. Реакція грунтового розчину від нейтральної (6,5-7,8) до слаболужної (8,0-8,3) вниз за профілем. Емкостьпоглащения высокая 43,5-45,3 мг-экв/100г почвы. Грунтовий профіль не засолений. Водно-фізичні властивості аналогічні першій групі. Грунти придатні під будь-які районовані культури і потребують зрошення. Поливна норма на 1 / 3 нижче, ніж для першої групи.
До другої підгрупи віднесені лучно-чорноземні слабосолонцеватие грунту, що займають незначну площу в південно-західній частині ділянки. Ємність поглинання -41,7 мг-екв. Серед поглинених підстав переважає кальцій, але також присутня поглинений натрій 2,4-4,0 мг / екв, що складає 8-9% від ємності поглинання і вказує на слабку солонцюватих. Грунт не засолена. Грунти придатні під будь-які районовані культури і потребують зрошення, поливна норма на 1 / 3 нижче, ніж для першої групи. Для використання цих грунтів під зрошення потрібно внесення гіпсу 2-3 т / га.
Забезпеченість рослин азотом залежить від процесів мінералізації і нітрифікації азотистих сполук грунтів. На парах вони активні, тому в грунті накопичується багато доступного рослинам мінерального, переважно нітритного азоту. Після інших попередників запас цього елемента в чорноземах вилужених до посіву сільськогосподарських культур буває недостатнім. Калием черноземы выщелочные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений (А.П.Козаченко,1997).
2.4 Производственная оценка хозяйства
В совхозе «Родниковский» имелся комплекс, по производству свинины на 54 тыс. голов в год. На комплексе искусственная биологическая очистка не функционировала. В хозяйстве возникла острая проблема утилизации стоков. В разработанном ТЭО предусматривалось свиностоки после механической очистки использовать на орошение сельхозугодий. Грунтовий метод очищення гнойових стоків є більш надійним, ніж штучна біологічна очистка. Так при раціональних дозах внесення гнойових стоків у вегетаційний період стоки повністю поглинаються активним шаром грунту, біогенні елементи на 99-100% засвоюються мікроорганізмами і кореневою системою рослин. Таким чином, зрошувальні системи з використанням гнойових стоків є надійним і ефективним водоохоронних споруд. Всесоюзный научно-исследовательский институт по сельскохозяйственному использованию сточных вод (ВНИИССВ) с 1995 года проводило в хозяйстве комплекс исследований по влиянию норм внесения свиностоков на урожай культур, на плодородие, процессы самоочищения почв. На основе проведенных научных исследований в совхозе» Родниковский», и накопленного научного и практического опыта в аналогичных регионах страны разработаны рекомендации по использованию стоков свиноводческого комплекса «Родниковский» для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий в сложных гидрогеологических условиях Челябинской области.
Площадь землепользования совхоза «Родниковский» составляет 6925 га, в том числе занято под сельскохозяйственными угодьями 4187 га, пашни 2427 га. У таблиці 2 наведена експлікація земель в господарстві.
Таблиця 2
Экспликация земель в хозяйстве
Найменування угідь
3 Експериментальна частина 3.1 Методика дослідження Исследования по изучению влияния орошения свиностоками комплекса «Родниковский» на накопление нитратного азота в почве и растениях и на качество кормовых культур (прежде всего многолетних трав) и зерновых культур проводились Южноуральским Государственным Проектно - изыскательским Институтом в 1995 и 1996 годах. Исследования по влиянию орошения жидкой фракцией свиностоков на плодородие черноземных почв и качество кормовых и зерновых культур проводили в полевом деляночном опыте по следующей схеме: 1 варіант - контроль без зрошення; 2 варіант - зрошення чистою водою; 3 вариант – орошение свиностоками N 280 ; 4 вариант – орошение свиностоками N 150 + чистая вода; Площа ділянки 42 м 2, облікова площа 25 м 2. Повторність чотириразова, розташування ділянок рендомізіровано. Поливы осуществлялись уменьшенной оросительной нормой 1000 м 3 /га, на 4 варианте при оросительной норме 1000 м 3 /га вносились 600 м 3 /га свиностоков и 400 м 3 /га чистой воды. Для характеристики грунтового покриву при закладці польових дослідів фіксувалися вихідне родючість грунту. Для чего отбирались почвенные образцы до глубины 1 метра через каждые 20 см. В образцах определялись основные показатели, характеризующие плодородие и мелиоративное состояние почвы: реакция среды (рН) потенциометрическим методом; подвижные фосфор и калий в одной вытяжке по Чирикову; легкогидролизуемый азот по И.В.Тюрину и М.М.Кононовой. Определение химического состава стоков свинооткормочного комплекса по технологической цепочке их очистки, химического состава поливных стоков. В отобранных пробах стоков определялись следующие показатели: реакция среды, взвешенные и органические вещества (ХПК), щелочность, хлориды, сульфаты, калий, натрий, кальций, магний, фосфор, азот аммиачный и органический по методикам, изложенным в «Унифицированных методах анализа сточных вод» под редакцией Ю.Лурье, 1973 и « Методических указаниях по выполнению научно- исследовательских работ при изучении вопросов использования сточных вод и стоков животноводческих комплексов на орошение», Москва,1985. Определение химического состава растений проводили по общепринятым методикам зоотехнического анализа кормов по следующим показателям: клетчатка, сырой жир, фосфор, калий, кальций, магний; нитраты - дисульфофеноловым методом (В.П.Плешков,1968) (Приложение 1). На массиве орошения рассматривались три варианта шестипольного севооборота. - Структура посівних площ узгоджена з фахівцями господарства. 1 сівозміну: 1. Пар; 2. Озимая пшеница (зерно); 3. Кукурудза на зелений корм; 4. Однолетние травы на зеленный корм; 5. Багаторічні трави на зелений корм; 6. Багаторічні трави на зелений корм; - Севообороты, предлагаемые при удобрительно-увлажнительном орошении стоками. 2 сівозміну: 1. Однорічні трави на зелений корм; 2. Кормовые корнеплоды; 3. Ячмень на зеленый корм + многолетние травы на зеленый корм; 4. Багаторічні трави на зелений корм; 5. Багаторічні трави на зелений корм; 6. Кукурудза на зелений корм; 3 севооборот: 1. Однорічні трави на зелений корм; 2. Кормовые корнеплоды; 3. Ячмінь на зелений корм; 4. Зерновые на зерно; 5.Зерновые на зерно; 6. Кукурудза на зелений корм; Річна норма внесення стоків визначається з виносу біогенних елементів (азоту, фосфору, калію) планованим урожаєм сільськогосподарських культур за формулою: Мс = В*в /10*К 1 *К 2 *С, где Мс - річна норма внесення стоків, м 3 / га; В - винос поживних речовин із грунту планованим урожаєм сільськогосподарських культур, кг / га; в – коэффициент обеспеченности почвы питательными веществами, принимаем равным 1(категория обеспеченности средняя); До 1 - коефіцієнт використання поживних речовин рослинами зі стоків, приймається рівним для азоту 0,7, фосфору і калію -0,6; К 2 - коефіцієнт, що враховує втрати аміачного азоту в процесі поливу, для азоту - 0,85, фосфору і калію - 1; С - вміст поживних елементів у%; 3.2 Агротехника в опыте Опыт проводился в шестипольном севообороте:
Было предусмотрено многоукосное использование трав на производство сенажа, силоса и травяной муки. 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 полива нормами 150-250 м 3 /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. Поливы проводились агрегатом К-700 + РЖТ – 16. Для полива использовали осветленную 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. 3.3 Результаты исследований 3.3.1 Химический состав свиностоков Анализируя данные, полученные при использовании свиностоков в совхозе «Родниковский», показали, что состав свиностоков колеблется по годам. Стоки до разделения характеризуются высоким содержанием соединений азота (аммонийный и органический) 770 мг/л, взвешенных веществ 9 и органических веществ (разница между сухим и прокаленным осадком) – 1,6 г/л. Реакция среды (рН) 6,0 и содержат солей в среднем 1,7 г/л, содержание которых обусловлено аммонием, калием, кальцием, сульфатом и органическими кислотами. Величины НСО 3 (бикарбонатов) условны, так как аналитическое определение НСО 3 входят все органические кислоты. В стоках после разделения существенно снижается содержание взвешенных веществ (до 2,1 г/л) общего азота до 291 мг/л, фосфора 139 мг/л, калия 160 мг/л. Применяемая для гидросмыва вода опасность не представляет, поскольку ее минерализация не превышает 0,6 г/л. Учитывая содержание азота в свиностоках примерная ежегодная норма внесения на поля составляет для неразделенных стоков 420 м 3 /га, после разделения (из накопителей) 1000 м 3 /га и осадка 70 т/га. Эти нормы могут быть скорректированы в зависимости от возделываемых культур и их урожайности. 3.3.2 Нормы внесения свиностоков Для кожної культури підраховується винос поживних речовин із грунту запланованим врожаєм за один рік ротації пропонованих сівозмін за трьома біогенним елементам. За розрахунковим виносу визначається річна норма внесення стоків для кожної культури сівозміни по азоту загального, фосфору та калію і за розрахункову приймається абсолютно мінімальне значення норми з трьох отриманих величин. Планируемая урожайность поливных культур принята на основании проведенных ВНИИССВ исследований в совхозе «Родниковский» и в различных областях Нечерноземья по влиянию орошения стоками на урожайность кормовых культур. Исследования показали, что поливы стоками свинокомплекса увеличивают урожайность многолетних трав на 20 – 24 т/га при средней удобрительно-увлажнительной норме 1000 м 3 /га. Расчет удобрительных норм в первом варианте севооборота показывает, что из всех культур входящих в севооборот, высокая планируемая урожайность у кукурузы на зеленый корм 400 ц/га и низкая у озимой пшеницы 40 ц/га. Вынос азота с планируемым урожаем у кукурузы выше и составил 160 кг/га, низкий вынос азота с планируемым урожаем у однолетних трав на зеленый корм 70 кг/га. Вынос калия и фосфора выше у кукурузы и меньше у однолетних трав на зеленый корм. Норма внесения стоков с большим содержанием NPK требуется кукурузе. Принятая норма внесения стоков составила у кукурузы 950 м 3 /га, однолетние и многолетние травы 400 м 3 /га. Во втором варианте севооборота большая планируемая урожайность у кукурузы 400 ц/га, корнеплоды и многолетние травы 350 ц/га, однолетние травы 250 ц/га, ячмень на зеленый корм + многолетние травы 150 ц/га. Вынос азота у кукурузы не изменяется, у корнеплодов вынос азота 175 кг/га. Всі інші культури виносять азот також як і в першому варіанті сівозміни. Вынос калия и фосфора тот же. Принятая норма внесения стоков у кукурузы – 950 м 3 /га, корнеплоды – 850 м 3 /га, однолетние и многолетние травы – 400 м 3 /га, ячмень на зеленый корм + многолетние травы – 250 м 3 /га. В третьем варианте севооборота то же самое, что в первом и втором вариантах. Згідно розрахунків середня Удобрювальна норма за даними севооборотам становить 540-600 м 3 / га та відповідно площа утилізації -1077-960 га. Прийняті удобрювальні норми і норми внесення азоту за культурами сівозмін у таблиці 3. Таблиця 3 Удобрительные нормы и нормы внесения азота
Відсутня кількість поживних елементів вноситься у вигляді підживлень з мінеральних добрив. 3.3.3 Агромелиоративные показатели чернозема выщелоченного при орошении свиностоками Животноводческие стоки содержат большое количество органических и неорганических соединений, оказывающих влияние на процессы, происходящие в почве. В связи с этим большое значение имеют исследования влияния животноводческих стоков на свойства почвы. Перед применением стоков для орошения кормовых культур исследовались исходные показатели чернозема выщелоченного, которые приведены в таблице 4: Таблиця 4 Исходные агрохимические свойства чернозема выщелоченного в полевом опыте (1995)
Прежде чем применять свиностоки на орошение кормовых трав, почва была исследована на содержание ряда элементов. В ходе исследований было выявлено, что рН среды изменяется от 6,5 до 8,3. Содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое почвы составляло 4,3 – 4,1 мг/100г почвы. Это говорит о недостаточном его содержании в почве. Содержание нитратов в слое 0-20 см составляло 0,18 мг/100 г почвы. Обеспеченность почвы фосфором высокая на глубине 20-40 см и составляла 4,9 мг/100г почвы. Калия в черноземе в исходном состоянии в пахотном слое содержалось 8,3-8,0 мг/100 г почвы, что говорит о средней обеспеченности почвы калием. Таким чином, ми бачимо, що для підвищення вмісту елементів грунту необхідно вносити органічні добрива. Изменение содержания элементов в почве при орошении приведены в таблице 5 Таблиця 5 Агрохимические свойства чернозема выщелоченного в полевом опыте при орошении (1995 -1996 года)
Анализ агрохимических свойств чернозема выщелоченного при орошении свидетельствует о том, что на всех вариантах рН с глубиной изменялось от 6,9 до 8,25. Внесение со свиностоками питательных веществ способствовало в определенной мере накоплению подвижных форм NPK . При зрошенні водою вміст гідролізуемого азоту, нітратів не змінилося. Вміст фосфору в орному шарі збільшилася незначно, на 0,4 мг/100 г грунту. При орошении жидким навозом рН среды в пахотном слое нейтральная 7,2-7,4. Содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое повысилось от 1,3 до 4,1 мг/100г почвы. Содержание калия увеличилось по всему профилю, наибольшее его количество в слое 20-40 см составляло 15-12,6 мг/100 г почвы. Увеличилось и содержание фосфора в слое 0-20 см в 2 раза по сравнению с исходным состоянием и составляло 10 мг/100 г почвы, что говорит о средней обеспеченности данным элементом. При орошении разбавленными стоками наблюдалось большое содержание нитратов в слое 20-40 см. Это говорит о том, что вместе со стоками в почву попадает микрофлора, которая содержит различные микроорганизмы, принимающие участие в процессе минерализации. При зрошенні стоками рН середовища змінювалося від 7,1 до 8,3. Зміст гідролізуемого азоту, фосфору і калію підвищився в орному шарі. Содержание нитратного азота в слое 20-40 см составляло 0,18 мг/100 г почвы, то есть наблюдается тенденция к ускорению процесса минерализации, но в меньшей степени, чем при орошении жидким навозом. Таким образом, возделывание многолетних трав на зеленую массу при орошении будет эффективным с использованием разбавленных стоков, так как содержащиеся в них питательные вещества находятся в растворенной форме и быстрее усваиваются растениями. Если поступление соединений азота со стоками превышает усвояемость их растениями и перерабатывающую способность почвогрунтов, то в них проходят процессы окисления аммония до нитратов, накопления последних и поступление в грунтовые воды. На підставі досліджень ВНПО «Прогрес» 1995 року встановлено, що застосування на зрошення свіностоков з нормою внесення азоту 220-250 кг / га не зробить негативного впливу на грунт. 3.3.4 Влияние орошения на качество кормовой продукции Проводилися дослідження хімічного складу рослин. Определяли такие показатели: клетчатка, сырой жир, фосфор, калий, кальций, магний, нитраты. Таблиця 6 Химический состав многолетних трав, 1995 год
Результаты исследований химического состава многолетних трав показали, что содержание нитратов находится в допустимых пределах (ПДК – 0,2% на сухое вещество). Протеїн становить 7,2-8,1%, що є нормальним для злакових трав, концентрації K, Na, Ca, Mg, і P близькі за зоотехнічним нормам, які виставляються до зелених кормів. Величина відношення Ca: P укладається в допустимі межі, а ставлення K: (Са + Mg) на зрошуваних варіантах дещо перевищує оптимальні значення (не вище 2,0). Следует отметить высокое содержание клетчатки в продукции 1-го укоса. Существенные различия в биохимическом составе зеленой массы отмечаются во 2-укосе. При орошении с использованием свиностоков наблюдается увеличение содержания сырого протеина до 14,4-15,8% против 9,3% на контроле без орошения и 9,8% при орошении чистой водой. Концентрация калия в 3 и 4 вариантах возрастает в 1,5-2,6 раза однако она находится в допустимых при скармливании пределах. У той же час відзначається зниження надходження кальцію в рослини. Полив с использованием стоков привел к обогащению продукции 2-го укоса фосфором ( 0,27-0,33%). В целом его содержание близко к нормируемым для сельскохозяйственных животных пределах. Отмечается накопление нитратного азота в 3 и 4 вариантах, что вероятно обусловлено неблагоприятными погодными условиями в период формирования урожая 2-го укоса. Соотношение кальция и фосфора в продукции 2-го укоса на вариантах при орошении стоками оптимально для кормления. Відзначається підвищений вміст нітратів у зеленому кормі на варіанті із зрошенням чистою водою, що, мабуть, пояснюється нерівномірністю внесення мінеральних азотних добрив у весняну підгодівлю, яка проводилася на даному полі. Влияние орошения с применением свиностоков на качество растениеводческой продукции за 1996 год составляли в 1-м укосе содержание протеина при орошении чистой водой и свиностоками N 280, практически находится на уровне контроля без орошения, на варианте орошения свиностоками + чистая вода – немного выше контроля. Помітно знижується при зрошенні кількість жиру, приблизно в 1,8 рази. Необхідно відзначити високий вміст клітковини в травах, зміст її трохи вище при зрошенні чистою водою, на інших варіантах - практично однаково. Количество калия несколько увеличивается при орошении, особенно на варианте стоки + чистая вода. На всіх варіантах кількість його вище норми, не перевищує ГДК (3%). Вміст натрію і кальцію по всіх варіантах відповідає нормативним вимогам для годування. Количество фосфора во всех вариантах ниже нормы для растений, в связи с чем соотношение Са: Р, учитываемое при кормлении животных несколько понижено. Содержание магния на контроле – в норме, на вариантах чистая вода и N 280 на уровне контроля и близко к верхней границе нормы, на варианте стоки + чистая вода – выше нормы в 1,5 раза выше, чем на контроле. Кількість нітратів у контрольному варіанті відповідає ГДК. При зрошенні чистою водою спостерігається тенденція збільшення вмісту нітратів, але в межах ГДК. На вариантах при орошении свиностоками количество нитратов несколько выше, чем в варианте без орошения. Корми з отриманим вмістом нітратів нетоксичні для здоров'я тварин. В связи с выше сказанным по показателям качество кормов предпочтение может быть отдано варианту стоки + чистая вода. В зеленой массе многолетних трав 2-го укоса при использовании свиностоков (3 и 4 вариант) наблюдается повышение содержания протеина, снижение при этом содержания клетчатки, кальция, магния, увеличение концентрации калия и фосфора. Относительно 1-го укоса во всех вариантах отмечалась тенденция снижения содержания калия. В вариантах при орошении чистой водой и стоки + чистая вода его содержание находится в нормируемых пределах, на варианте стоки количество его выше нормы, но не превышает ПДК. Вміст натрію по всіх варіантах відповідає нормативним вимогам. По всіх варіантах кількість кальцію в нормі. Кількість магнію в нормі при зрошенні стоками, на контрольних варіантах вміст магнію вище норми. Содержание фосфора во всех вариантах ниже нормы для кормления. Наиболее приемлемой для целей кормления следует считать зеленую массу с 4 варианта (стоки + чистая вода). Количество нитратов в травах по вариантам в норме, но на варианте стоки + чистая вода соответствует верхнему пределу ПДК. Исследования химического состава кукурузы, выращенной при орошении свиностоками и без орошения, показали, что количество протеина в обоих вариантах примерно одинаковое. Не має вплив зрошення стоками і на кількість жиру. Вміст клітковини високе (для аналізу взято рослина цілком). Кількостей калію вище норми, але в межах ГДК. Вміст натрію оптимально. Кальцій знижується при зрошенні стоками, нижче норми. Кількість фосфору при зрошенні в нормі. Особливе занепокоєння викликає дуже високий вміст у кукурудзі нітратів, як при зрошенні, так і в контролі. У контролі воно перевищує ГДК у 10 разів, в досвіді в 20 разів, що ймовірно пов'язано із значним фоновим забрудненням грунту нітратами. 4 Экономическая эффективность орошения стоками многолетних трав на зеленый корм Производство кормов, в отличие от других отраслей растениеводства, продукция которых может быть использована и в качестве продовольствия и в качестве фуража, ориентировано исключительно на использование в животноводстве. Это обуславливает основную особенность кормопроизводства – ориентация на потребительский спрос. Самым оптимальным, по-видимому, следует считать организацию производства кормов теми же предприятиями, которые занимаются выращиванием продуктивного скота. Возделывание многолетних трав на зеленый корм при орошении свиностоками показали, что качество продукции улучшается. Увеличивается содержание протеина и жира, снижается содержание клетчатки, таким образом повышается питательная ценность корма. Исследования на опыте показали, что несмотря на колебания по годам увлажненности атмосферными осадками полив уменьшенной нормой 1000 м 3 /га оказывает благоприятное воздействие на многолетние травы. Свиностоки увеличивают урожай зеленой массы, и таким образом увеличивался сбор кормовых единиц. Таблиця 7 Выход кормовых единиц в зависимости от урожая зеленой массы (1995 – 1996 года)
Изучение влияния орошения на урожайность показало, что в среднем за 2 года наибольшее количество кормовых единиц с 1 га было собрано на 3 варианте, что составило 553,3 к.ед. На 4 варианте сбор кормовых единиц составил 480,96 с 1 га, что больше по сравнению с контролем в 4,2 раза. Нитратного загрязнения зеленой массы при этом не происходит. Кормовая продукция обладает удовлетворительным для кормления качеством. Эффективность кормопроизводства тем выше, чем меньше затраты на выращивание одной кормовой единицы, позволяющей при прочих равных условиях добиться одинакового повышения производительности (привеса свинопоголовья). Не плохие результаты дает анализ структуры кормов – соотношение грубых и сочных с детализацией. Весьма вероятно, что в результате такого анализа могут быть выработаны эффективные зоотехнические решения, позволяющие минимализировать затраты на одновременном повышении качества производимой животноводческой продукции Таблиця 8 Исходные данные для расчета экономической эффективности
Таблиця 9 Оценка экономической эффективности орошения стоками многолетних трав на зеленый корм
Полученные данные в результате исследований показывают, что при орошении урожайность с 1 по 3 варианты увеличивается. В 1 варианте урожайность составила 7,78 т/га, что на 25% больше по сравнению с контролем. Во 2 варианте урожайность увеличилась в 3,7 раза, на 3 варианте – в 4,4 раза. Повышение урожайности в 2-3 вариантах объясняется тем, что при орошении свиностоками культура не только получает необходимую ей влагу, но и питательные вещества, которые обеспечивают получение наиболее высоких урожаев. Повышение урожайности влечет за собой и увеличение материально-денежных и трудовых затрат. Оценивая показатели экономической эффективности мы видим, что в 3 варианте при себестоимости 72,9 р/т чистый доход составляет 2098,7 рубля. Во 2 варианте наблюдается большая себестоимость – 84,80 рубля и меньший чистый доход (1520,60 рубля). Самая высокая себестоимость за продукцию наблюдается в 1 варианте. Она больше по сравнению с контролем в 1,3 раза, со 2 вариантом – в 3,2 раза, с 3 вариантом – 3,7 раза. При такой себестоимости и незначительном приросте урожайности чистого дохода в этом варианте не получили. В 3 варианте прибавка урожая составила 20,94 т/га, в результате чего был получен чистый дополнительный доход 2509,60 руб/га. Во 2 варианте чистый дополнительный доход меньше, чем в 3 варианте на 30%. По 3 варианту затраты труда на 1 т. продукции составили 60,2 чел.-ч., что меньше по сравнению с контролем на 41,5%, во 2 варианте затрат меньше на 49,5%. Самая высокая трудоемкость производства в 1 варианте. Сравнивая варианты с контролем, мы можем сказать, что на контроле прибыли нет, самая высокая рентабельность в 3 варианте (105,8%). Во 2 варианте уровень рентабельности составил 76,8%. Таким образом, при возделывании многолетних трав хороший экономический эффект наблюдается во 2 и 3 вариантах, но наиболее эффективен 3 вариант, так как при орошении свиностоками наблюдается наибольшая прибавка урожайности (20,94 т/га), низкая себестоимость и высокий уровень рентабельности. Использование животноводческих стоков на орошение кормовых культур не только обеспечивает растения питательными веществами, а также решает проблему утилизации стоков комплекса. Применение орошения многолетних трав на старовозрастных посевах обуславливает получение высоких урожаев с большей питательной ценностью зеленой массы кормовых трав. 5 Безопасность жизнедеятельности 5.1 Охорона праці 5.1.1 Общие положения Безопасность труда-условия труда, при которых отсутствует производственная опасность. Требования безопасности предъявляются к производственной среде, производственному процессу, оборудованию, а также к работающим. Техника безопасности - система организованных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов (Л. С. Филатов , 1988) . 5.1.2 Техника безопасности при утилизации навоза Свиной навоз биологически активен. У результаті ферментативного і мікробного розкладання органічної речовини утворюються сірководень, вуглекислий газ, аміак, метан та оксид вуглецю, які становлять небезпеку для людей, що працюють у закритих цехах і навозохранилищах. Найчастіше доводиться мати справу з сумішшю повітря і цих газів. Попадання такої суміші в організм людини викликає параліч нюху, задуха, падіння пульсу, втрату свідомості. Поэтому при всех операциях, связанных с удалением навоза, подготовкой его к использованию, хранением и внесением в качестве удобрения, необходимо неукоснительно соблюдать требования техники безопасности и производственной санитарии (П. Я. Семенова ,1982). Канали гноєвидалення повинні бути повністю закриті гратчастими підлогами або суцільним настилом. Гратчасті панелі роблять без гострих або виступаючих частин. Електрообладнання системи навозоудаленія надійно заземлюють, а обертові деталі установок огороджують захисними кожухами. Прийомний навозосборники, машинне відділення насосної станції обладнають системою примусової вентиляції. Приміщення резервуара насосної станції повинно бути окремо від машинного залу глухий газоводонепроніцаемой перегородкою. Для попередження небезпеки вибуху при попаданні в насосну станцію вибухонебезпечних і шкідливих газів застосовують освітлювальну апаратуру та електродвигуни у вибухобезпечному виконанні. При цьому не можна користуватися відкритим вогнем і курити. Щоб виключити випадки отруєння газами, постійно контролюють стан повітря в приміщенні, використовуючи шахтарські лампи або газоаналізатори. У работников насосных станций должны быть противогазы (В. И. Штыков, Я. З. Шевелев, О.Ю. Кошевой,1987) . Для виконання робіт, пов'язаних з експлуатацією системи видалення і зберігання гною, створюють бригаду, чисельність якої залежить від обсягу робіт. Не дозволяється приступати до роботи з неповним комплектом інвентарю з техніки безпеки і несправним інструментом. При усуненні несправностей у колодязях, навозосборники і колекторах, а також при технічному огляді системи навозоудаленія в бригаду включають не менше трьох чоловік: один працює в колодязі, два інших - на поверхні, надаючи в разі необхідності допомогу працюючому в колодязі. Такая бригада должна иметь следующие предохранительные и защитные приспособления: предохранительные пояса и веревку, испытанную на разрыв при нагрузке 200 кг (длина веревки должна превышать глубину колодца на 2-3м); изолирующий противогаз со шлангом длиной на 2 м больше глубины колодца, но не более12м (нельзя применять фильтрующие противогазы); взрывобезопасную шахтерскую лампу или газоанализатор, аккумуляторный фонарь напряжением не более 36В; оградительные приспособления; инструмент для открывания крышек колодцев и навозосборников; полевую аптечку. Перед спуском робітника в колодязь або навозосборники необхідно перевірити шахтарської лампою наявність у них газів і в разі необхідності видалити їх за допомогою вентилятора або повітродувної машини. В окремих випадках для видалення газів ємності заповнюють водою, яку потім відкачують. Випалювати газ вогнем, кидаючи в навозосборники палаючий папір або предмети, не можна, так як це може викликати вибух. Якщо газ повністю видалити не можна, спуск у колодязь або навозосборники, а також роботи в них слід проводити тільки із запобіжним поясом і мотузкою і при використанні шлангового ізолюючого протигаза з подачею в нього чистого повітря. До роботи з виробництва компостів слід допускати осіб не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд, які добре знають будову механізмів і принцип їх роботи, умови технічної експлуатації засобів транспортування, перемішування, дозування вихідних компонентів і готових компостів, а також правила пожежної безпеки. Механізовані сховища і цеху з виробництва компостів повинні мати зовнішню вентиляційну систему, виконану відповідно до норм технологічного проектування цього типу підприємств. Для дотримання санітарно-гігієнічних правил працівниками цехів з виробництва компостів слід передбачати спеціально обладнані місця відпочинку і приймання їжі, приміщення для сушіння та зберігання спецодягу, умивальники та туалети. Працівники цехів з виробництва компостів повинні забезпечуватися спецодягом у відповідності з існуючими нормами, а також спецхарчуванням, призначеним відповідно до діючими правовими нормами. Во время работы машин по производству и применению свиного навоза нельзя находиться вблизи рабочих органов, в кузове или на сцепке, выполнять техническое обслуживание или другие операции. Не допускається робота машин зі знятими кожухами карданного валу, зубчастих, ремінних та ланцюгових передач. Огляд, регулювання і ремонт машин можна проводити тільки після повної їх зупинки, знеструмлення електромережі і встановлення на міцну опору робочих органів. При отравлении, получении травмы пострадавшего немедленно удаляют из опасной зоны, вызывают врача и оказывают первую помощь (В.А. Андреев, М.Н. Новиков, С.М. Лукин,1990). 5.2 Охрана окружающей среды При перекладі тваринництва на промислову основу виникла проблема утилізації гнойових стоків і безпідстилкового гною. Поблизу тваринницьких комплексів і ферм промислового типу особливу загрозу навколишньому середовищі представляють скупчення гною, а також нітратне та мікробне забруднення грунтів, фітоценозів, поверхневих та грунтових вод. Тому при виборі місця для розміщення тваринницьких комплексів повинні бути обгрунтовані можливості утилізації гною і виробничих стоків з урахуванням природоохоронних вимог. При цьому враховують орографічні (геоморфологічні), едафіческіе, метеорологічні, гідрологічні, гідрогеологічні чинники, наявність і стан лісової рослинності, сільськогосподарських угідь (для утилізації гною у вигляді добрив) і сельбищних територій. В.Г.Минеев и Е.Х. Ремпе (1990) считают, что животноводческие комплексы становятся мощным фактором негативного воздействия на окружающую среду в результате накопления в них огромного количества бесподстилочного навоза и навозных стоков. Достаточно сказать, что микробное и общее загрязнения в районе расположения таких комплексов в 8-10 раз превышают естественный фон загрязнения почвенного и снежного покрова (В.А. Черников, Р.М.Алексахин, А.В. Голубев и др., 2000). Забруднення грунтів, сніжного покриву і вод місцевого стоку біогенними елементами тягне за собою відповідні зміни показників якості фітомаси культур на сільськогосподарських угіддях, прилеглих до тваринницьких фермах і комплексах. Одним з основних забруднювачів навколишнього середовища є нітрати. На участке, примыкающем к свиноферме, максимальное содержание нитратов обнаружено в травах. На накопичення в травах нітратів вирішальним чином впливають норми внесення стоків. Зі збільшенням їх від 240 до 420 кг / га азоту вміст нітратів у травах збільшується в 4-5 разів. Вміст нітратів у траві коливається по роках і по циклах скошування. В однолетних травах без орошения и с орошением умеренной нормой стоков (120 кг/га азота) содержание нитратов и нитритов несколько выше, чем в многолетних травах, но при внесении повышенной нормы (360 кг/га азота) оно выравнивается (В.И. Штыков, Я.З. Шевелев, О.Ю. Кошевой,1987). Накопичення в кормах нітратів понад 0,5 загрожує інтоксикацією тварин. В пересчете на азот это составляет 0,11% . Отже, якість кормів багаторічних трав при зрошенні тваринницькими стоками нормою 420 кг / га азоту не можна вважати задовільним. Близьким до небезпечного рівня (0,09%) був і вміст нітратного азоту в багаторічних травах привнесенні зі стоками 360 кг / га азоту. Однако при чрезмерно высоких нормах внесения стоков урожайность однолетних трав снижается, что обуславливает ожогами растений (В.И. Штыков, Я.З.Шевелев, О.Ю. Кошевой,1987). Нітрати присутні у всіх середовищах: грунті, воді, повітрі. Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью, однако под действием микроорганизмов или в процессе химических реакциях восстанавливаются до нитритов опасных для человека и животных. В організмі теплокровних нітрити беруть участь в утворенні більш складних (і найбільш небезпечних) сполук - нітрозоамінов, які мають канцерогенні властивості. У зв'язку з небезпекою, яку нітрати можуть представляти для нормального функціонування організму людини, в різних країнах розроблено ГДК нітратів у продуктах харчування. Нитраты в повышенной концентрации могут влиять на активность ферментов пищеварительной системы, метаболизм витамина А, деятельность щитовидной железы, работу сердца, на центральную нервную систему (В.А. Черников, Р.М.Алексахин, А.В.Голубев и др., 2000). Зрошення стоками викликає деяке підвищення концентрації в дренажній воді органічних і біогенних речовин, таких, як нітрати, амонійний азот, фосфор. Забруднення дренажного стоку в чому визначається його формуванням. Найбільший винос органічних і мінеральних речовин в дренажну мережу спостерігається у вологі роки, за рахунок більш значних обсягів дренажного стоку. При зрошенні тваринницькими стоками кислотність дренажної води зменшується. При внесенні більш низьких норм кислотність стоків зменшується незначно. Поверхневий стік з зрошуваної стоками території, що має місце при осінніх обложних дощах, також не забруднюється інгредієнтами стічних вод. При вегетаційним зрошенні багаторічних трав стоками тваринницького комплексу забезпечується надійна охорона вододжерел від забруднення. Питательные вещества при этом использовались рационально, что положительно сказывалось на урожае (В.И.Штыков, Я.З. Шевелев, О.Ю.Кошевой.1987). Рациональная система применения удобрений, позволяющая уменьшить вероятность накопления нитратов в растениеводческой продукции, предлагает правильное определение форм, доз, сроков и способов внесения (В.А.Черников, Р.М.Алексахин, А.В.Голубев и др.,2000). Зменшення втрат поживних речовин із грунту нерозривно пов'язано з впровадженням високого рівня агротехніки, спрямованої на підвищення коефіцієнтів використання поживних речовин із свинячого гною. Научно обоснованные севообороты и рациональная система удобрений значительно сокращают непроизводительные потери внесенных удобрений и предохраняют окружающую среду от загрязнения (В.А.Андреев, М.Н.Новиков, С.М.Лукин,1990). Для охорони навколишнього середовища передбачені санітарно-захисні зони і зелені насадження тваринницьких комплексів. Тваринницькі комплекси відокремлюють санітарно-захисними зонами від житлової забудови сільських населених пунктів. Таку зону встановлюють від межі території, на якій розміщуються будівлі та споруди для утримання тварин, а такі від площ гноєсховищ або відкритих складів кормів. Со стороны жилой зоны в санитарно- защитной зоне предусматривают лесные полосы шириной не менее 48 м (18 рядов) при ширине санитарно-защитной зоны свыше 100 м. Со стороны животноводческого комплекса для защиты их от снежных наносов, песка и пыли в санитарно-защитной зоне создают лесные насаждения. Крім того, лісові насадження створюють і на території ферми і комплексів для відділення живої захистом гноєсховищ, очисних споруд, майданчиків компостування, буртів гною і т.п. від тваринницьких і службових приміщень, пунктів осіменіння, складів кормів. Ці насадження розміщують таким чином, щоб не перешкоджати циркуляції повітря на території ферм і комплексів. Однією з важливих причин такого становища з гноєм служить прогресуюче до останнього часу відділення тваринництва від землеробства і переведення його на промислову основу. Землеробство для тваринництва стає лише постачальником кормів, точніше навіть постачальником сировини для промислового виробництва концентрованих кормів. Обратная связь между этими отраслями практически отсутствует, а это уже существенное нарушение экологической сбалансированности природного цикла веществ (В.А. Черников, Р.М. Алексахин, А.В.Голубев и д.р.,2000). Висновки Исследования, проведенные 1995 -1996 годах по влиянию жидкого бесподстилочного навоза на плодородие почвы и качество кормовых трав на выщелоченных черноземах Челябинской области дают основание сделать следующие выводы:
Рекомендации На основании проведенных исследований на черноземе выщелоченном хозяйствам лесостепной зоны Челябинской области рекомендовано следующее: 1. Жидкий навоз следует вносить на поля круглый год, не накапливая его в навозохранилищах, с оросительной нормой 1000 м 3 /га. 2. Использовать жидкий навоз для повышения плодородия почвы. 3. Использовать разбавленные стоки с дозой азота 150 кг действующего вещества на орошение многолетних трав и зерновых культур на зеленый корм для достижения наибольшего эффекта. Список літератури
Додаток Методика определения качества кормовых культур 1. Определение сырого протеина в растениях Вміст сирого протеїну в кормових культурах залежить від умов азотного живлення, грунтово-кліматичної зони вирощування сільськогосподарських рослин, агротехніки. Рослинна речовина обзолюють при температурі 338 0 С в сірчаної кислоті з перекисом водню в присутності каталізатора - селену. Виділився з органічних сполук і пов'язаний сірчаної кислотою аміак витісняється лугом і відганяється пором в приймач, де зв'язується борною кислотою. Поглинений борною кислотою аміак враховується титруванням 0,01 н. розчином сірчаної кислоти. За кількістю пов'язаного титрованих розчинів сірчаної кислоти аміаку розраховують вміст азоту в досліджуваному рослинному матеріалі. Результати вмісту загального азоту використовують для визначення сирого протеїну та кількості небілкового азоту за різницею між загальним і білковим азотом. 2. Определение сырого жира в кормах Метод заснований, на здатності сирого жиру розчиняться в органічних розчинниках, при цьому витягуються не тільки жири, але і фосфатиди, стеридами, ефірні олії, дубильні речовини та пігменти. Проводиться екстракція жиру бензином з наступним урахуванням його по убутку маси речовини, взятого для дослідження. Аналіз проводиться на установці ЕЖ-101 для визначення сирого жиру методом Рушковського. 3. Определение сырой клетчатки по методу Кюршнера и Ганека в модификации А.В.Петербургского Клітковина - важливий компонент грубих і соковитих кормів. Метод визначення клітковини в рослинах заснований на тому, що при обробці аналітичної проби рослинного матеріалу сумішшю концентрованих азотної і оцтової кислот відбувається розчинення жирів, гідроліз білків, окислення та нітрування багатьох органічних сполук, що супроводжують клітковину, не зачіпаючи реакціями розкладання саму клітковину. 4. Определение калия Полум'яно-фотометричне визначення калію засновано на залежності між інтенсивністю випромінювання в полум'ї збуджуваного елемента і концентрацією його в розчині. При визначенні калію використовують спектральні лінії 766 і 769 нм. 5. Определение фосфора Метод заснований на утворенні в кислому середовищі фосфорно-ванадій-малібдатного комплексу жовтого кольору. При концентрації 1 - 20 мг / л інтенсивність забарвлення пропорційна вмісту фосфору. 6. Определение кальция Метод полягає в порівнянні інтенсивності випромінювання кальцію в полум'ї газ-повітря при введенні в нього аналізованих розчинів і розчинів порівняння. Усунення впливу заважаючих елементів при визначенні кальцію досягається додаванням в фотометрованих розчини солей стронцію при використанні повітряно-пропанового суміші газів або солей магнію при використанні повітряно-ацетиленового суміші. 7. Определение натрия Полум'яно-фотометричне визначення натрію засновано на залежності між інтенсивністю випромінювання в полум'ї збуджуваного елемента і концентрацією його в розчині. При визначенні натрію використовують спектральну лінію 589 нм. 8. Определение нитратного азота Суть методу полягає в утворенні нітрофенольного з'єднання в результаті реакції між нітратами та дісульфофеноловой кислотою. Нітрофенолу, реагуючи з лугом, дає комплексне з'єднання жовтого кольору. Між інтенсивністю жовтого фарбування та вмістом нітратів у досліджуваній пробі існує пряма залежність. Метод має високу точність і дає стійкі результати. 9. Определение нитратного азота в почве Суть методу полягає у витяганні нітратів розчином алюмокаліевих квасцов з масовою часткою 1% або розчином сірчанокислого калію при співвідношенні маси проби грунту і об'єму розчину 1:2:5 і наступному визначенні нітратів у витяжці за допомогою іоноселективного електрода. 10. Определение легкогидролизуемого азота методом И.В.Тюрина и М.М.Кононовой Принцип методу заснований на гідролізі азотовмісних органічних сполук грунту 0,5 н. H 2 SO 4 на холоду. При цьому в розчин, крім амміного і амідного азоту органічних сполук, переходить азот нітратів і аміаку. Після обробки 0,5 н. H 2 SO 4 в аліквотної частини фільтрату відновлюють азот нітратів і органічних сполук (амідний і амінний), переводячи його у форму аміаку з наступним визначенням останнього за Кьельдалю. 11. Определение подвижных форм фосфора и калия по методу Чирикова Метод заснований на виведенні фосфору і калію з однієї наважки грунту 0,5 М розчином оцтової кислоти при співвідношенні грунт: розчин = 1:25 з наступним визначенням фосфору на фотоелектроколориметри, калію - на полум'яному фотометрі. Будь ласка, не зберігайте тестовий текст. |