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 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.
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 НСО3 (бикарбонатов) условны, так как аналитическое определение НСО3 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 м3/га, после разделения (из накопителей) 1000 м3/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 каждой культуры подсчитывается вынос питательных веществ из почвы запланированным урожаем за один год ротации предлагаемых севооборотов по трем биогенным элементам. По расчетному выносу определяется годовая норма внесения стоков для каждой культуры севооборота по азоту общему, фосфору и калию и за расчетную принимается абсолютно минимальное значение нормы из трех полученных 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 м3/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 м3/га, однолетние и многолетние травы 400 м3/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. Все остальные культуры выносят азот также как и в первом варианте севооборота. Вынос калия и фосфора тот же. Принятая норма внесения стоков у кукурузы – 950 м3/га, корнеплоды – 850 м3/га, однолетние и многолетние травы – 400 м3/га, ячмень на зеленый корм + многолетние травы – 250 м3/га.
В третьем варианте севооборота то же самое, что в первом и втором вариантах.
Согласно расчетов средняя удобрительная норма по данным севооборотам составляет 540-600 м3/га и соответственно площадь утилизации –1077-960 га. Принятые удобрительные нормы и нормы внесения азота по культурам севооборотов в таблице 3.
Таблица 3
Удобрительные нормы и нормы внесения азота
| Наименования | Удобрительные нормы,м3/га | Норма внесения азота, г/га |
| Однолетние травы | 400 | 114 |
| Корнеплоды | 850 | 243 |
| Ячмень | 250 | 22 |
| Многолетние травы | 400 | 114 |
| Кукуруза | 950 | 272 |
| Зерновые | 600 | 172 |
Недостающее количество питательных элементов вносится в виде подкормок из минеральных удобрений.
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:
Таблица 4
Исходные агрохимические свойства чернозема выщелоченного в полевом опыте (1995)
| Глубина, см | рН (Н2О) | Содержание элементов, мг/100г почвы | |||
| N-гидролизуем. | N-нитратный | Р2О5 | К2О | ||
| 0 -20 | 6,5 | 4,3 | 0,18 | 4,3 | 8,3 |
| 20 – 40 | 6,6 | 4,1 | 0,16 | 4,9 | 7,0 |
| 40 – 60 | 6,75 | 3,9 | 0,14 | 4,6 | 7,8 |
| 60 -80 | 6,8 | 2,8 | 0,11 | 4,25 | 7,5 |
| 80 -100 | 8,3 | 1,88 | 0,03 | 4,25 | 7,2 |
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 образом, мы видим, что для повышения содержания элементов почвы необходимо вносить органические удобрения.
Изменение содержания элементов в почве при орошении приведены в таблице 5
Таблица 5
Агрохимические свойства чернозема выщелоченного в полевом опыте при орошении (1995 -1996 года)
| Вариант | Глубина, см | рН (Н2О) | Содержание элементов, мг/100грам почвы | |||
| N-гидролизуем. | N-нитратный | Р2О5 | К2О | |||
| 1. Чистая вода | 0-20 | 6,5 | 4,3 | 0,15 | 4,6 | 8,3 |
| 20-40 | 7,3 | 4,1 | 0,16 | 35,0 | 8,2 | |
| 40-60 | 7,7 | 3,1 | 0,14 | 4,7 | 7,9 | |
| 60-80 | 7,8 | 2,5 | 0,03 | 4,2 | 7,5 | |
| 80-100 | 8,15 | 1,0 | 0,03 | 3,8 | 7,2 | |
| 2. Разбавленные стоки N150 | 0-20 | 7,5 | 6,1 | 0,25 | 10,0 | 15,0 |
| 20-40 | 7,45 | 8,2 | 0,20 | 8,5 | 12,6 | |
| 40-60 | 7,65 | 6,0 | 0,18 | 6,8 | 10,8 | |
| 60-80 | 8,0 | 5,7 | 0,13 | 3,4 | 9,3 | |
| 80-100 | 8,2 | 4,8 | 0,13 | 3,0 | 9,0 | |
| 3. Стоки N280 | 0-20 | 7.1 | 6.1 | 0.13 | 10.0 | 14.4 |
| 20-40 | 7.0 | 6.4 | 0.18 | 8.9 | 11.7 | |
| 40-60 | 7.3 | 6.0 | 0.11 | 8.5 | 10.8 | |
| 60-80 | 8.0 | 5.9 | 0.09 | 4.6 | 10.8 | |
| 80-100 | 8.3 | 5.5 | 0.03 | 3.7 | 9.3 | |
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 орошении водой содержание гидролизуемого азота, нитратов не изменилось. Содержание фосфора в пахотном слое увеличилось незначительно, на 0,4 мг/100 г почвы.
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 орошении стоками рН среды изменялось от 7,1 до 8,3. Содержание гидролизуемого азота, фосфора и калия повысилось в пахотном слое. 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.