Введение к работе
Актуальность проблемы. Для животноводческих комплексов по производству свинины, говядины и молока характерно размещение большого поголовья в помещениях на ограниченной территории, бесподстилочное содержание животных и гидровлическая система удаления навоза, что связано с образованием значительных объемов животноводческих стоков. Большой выход стоков - более 100 млн. м'/год и бессистемная их утилизация приводят к загрязнению почвы, растений и водных объектов.
Опыт последних десятилетий показывает, что как с сельскохозяйственной, так и с экономической точек зрения животноводческие стоки целесообразно использовать для орошения многолетних трав. Однако технологии создания устойчивых агроценозов в условиях использования животноводческих стоков разработаны недостаточно.
При утилизации- животноводческих стоков в системе почва-растения-водные объекты актуальны вопросы их использования в сочетании с природной водой, и сточными водами промышленных предприятий АПК; формирование устойчивых агроценозов многолетних трав интенсивного типа; а также необходимость создания замкнутости производственных и биологических циклов при одновременной экономии удобрений, рациональном использовании сточных вод, чистой воды и охраны водных объектов и почв от загрязнения. При этом за счет получения экологически безопасной продукции с высоким содержанием белка и незаменимых аминокислот решается проблема укрепления кормовой базы животноводческих комплексов.
С учетом актуальности названных проблем были выполнены научные исследования по разработке технологии создания устойчивых агроценозов многолетних трав в условиях орошения животноводческими стоками, адаптированных к различным почвенно-климатическим условиям.
Цель и задачи исследований: Цель работы - научное обоснование и разработка экологически безопасной технологии создания высокопродуктивных агроценозов многолетних злаковых и бобово-злаковых трав при использовании животноводческих стоков в сочетании с чистой водой и сточными водами сахарного производства на различных почвах.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
изучить влияние длительного орошения животноводческими стоками на урожайность и качество многолетних трав;
выявить эффективные нормы внесения животноводческих стоков под многолетние злаковые и бобово-злаковые травостои на фоне орошения чистой водой и сточными водами сахарного производства;
-
установить оптимальные сроки внесения животноводческих стоков под многолетние травы,
определить коэффициенты ислочьзования азота, фосфора и калия из животноводческих стоков многолетними травами,
установить эффективность очистки животноводческих стоков КРС и свиней на различных почвах,
изучить влияние орошения животноводческими стоками на плодородие почв, качество природной воды,
выявить безопасные концентрации общего азота в животноводческих стоках при орошении сельскохозяйственных культур и дать оценку системы подготовки, хранения и утилизации стоков КРС,
определить інері етическуіо и экономическую эффективность технологии создания устойчивых многочетних травостоев при орошении животноводческими стоками
Работа выпочнена в ФГУП «НИИССВ «Прогресс» в соответствии с государственной программой О Ц 034 «Повышение эффективности мелиорированных земель и использования водных ресурсов в мечиорации» на 1ЧЧI -1985 гг (пост ГКНТ СССР ЛГ»518/271), планами научно исс іедоватечьекіїх pa бот на 1986-199S гг по пробчеме «Разработать и знедрить научно-технические мероприятия по водообесгечению народного хозяйства, повышению плодородия почвы и охране водных ресурсов», а также в рамках международного сотрудничества с институтом Водного хозяйства Германии по теме «Совершенствование методов почвенной очистки жидкого навоза и его кидкой фракции при орошении сельскохозяйственных угодий г ри обеспечении охраны нодныч ресурсов на 1973-1983 гг »
Научная новизна В результате 30-летних комплексных исследований, проведенных на дерново-подзочистых, серых іесньїх и черноземных почвач разработана научно обоснованная технология создания устойчивых агроцено-зов многолетних трав с высоким адаптивным потенциалом при исполь ювании животноводческих стоков в сочетании с природной и сточными воддми сахарного производства, обеспечивающая поддержание их продуктивное ги на \ ровне 8 т кормовых единиц с 1 га, надежную охрану окружающей среды от загрязнения Установлены нормы и сроки внесения животноводческих стоков под многолетние травы с учетом их влияния на качество поверхностного стока, прилегающие водные объекты, дренажные и подземные воды Доказана возможность использования животноводческих стоков для орошения мною четких трав на дерново-подзолистых почвах при близком уровне іалегания грунтовых вод до 1,3 ч Разработан оптимальный режим орошения коегрецово-чюцернового и ччжернового травостоев животноводческими стоками в сочета-
ний со сточными водами сахарного производства в условиях лесостепной зоны. Определена безопасная концентрация общего азота в животноводческих стоках, используемых для орошения кормовых культур в условиях черноземных почв.
На защиту выносятся следующие положения:
Ресурсосберегающая технология создания устойчивых агро-ценозов многолетних трав при использовании на орошение животноводческих стоков и сточных вод сахарных заводов.
Повышение почвенного плодородия при длительном орошении многолетних трав животноводческими стоками.
Степень очистки стоков КРС и свиней при орошении много-летних трав по химическим показателям лизиметрических, дренажных и подземных вод.
Экологически безопасная концентрация общего азота в животноводческих стоках при орошении сельскохозяйственных культур.
Теоретическая и практическая значимость работы. На обширном экспериментальном материале изучена возможность длительного использования животноводческих стоков в агроценозах многолетних трав и показана целесообразность применения данного метода в целях повышения их продуктивности и устойчивости. В результате комплексных исследований, проведенных в системе животноводческие стоки-почва-растения-природные воды, дано обоснование ресурсосберегающей экологически безопасной технологии создания высокопродуктивных злаковых и злаково-бобовых травостоев при использовании животноводческих стоков в сочетании с орошением природными и сточными водами сахарного производства, при оптимизации норм стоков, сроков внесения, режимов орошения, концентраций биогенных веществ в стоках, а также способов их подготовки, обеспечивающих надежную работу дождевальных машин. Показано, что важнейшим фактором долголетия агроценозов многолетних трав является подбор устойчивых продуктивных, отзывчивых на применение животноводческих стоков видов многолетних трав, к которым относятся овсяница луговая, тимофеевка луговая, ежа сборная, кострец безостый, составляющих даже при длительном применении животноводческих стоков основу травостоя.
В результате научных разработок подготовлены и опубликованы рекомендации, руководства, методические указания по использованию жидкого навоза и животноводческих стоков на кормовых угодьях в Московской области, Белорусском полесье, Финляндии; справочник по сельскохозяйственному использованию сточных вод, справочная книга по применению органических удобрений, ведомственные строительные нормы «Оросительные системы с ис-
пользованием животноводческих стоков» (ВТР-П-13-77, ВСН 33-2 2 -01 85, ВНТП01-98идр)
Реализация результатов исследований. Законченная разработка (техно-тогия) по орошению кормовых культур животноводческими стоками в сочетании с природной и сточными водами сахарных заводов внедрена на оросительных системах с использованием животноводческих стоков в России, на Украине, в Беларуси, Молдове, Латвии, Литве на площади 140 тыс. га
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Координационном совещании научных учреждений по проблеме использования органических удобрений (ВДНХ СССР, 1980 г), семинарах на ВДНХ в 1981, 19S2, 1984, 1985, 1987 гг, научно-практической конференции «Совершенствование проектирования строитетьствз, эксплуатации мелиоративных и водохозяйственных систем Северного Кавказа (Новочеркасск Ростовской области, 1985 г ) научно практической конференции «Экологически безопасное использование животноводческих стоков в сельском хозяйстве»(Барнаут, 1995 г ), научно-практической конференции «Экологические пробчемы агропромышленного комплекса» (пос Челюскинский Московской обпасти, 1999г), междун-родной научно-практической конференции «Проблемы эффективною использования органических удобрении и биоресурсов в современном земледелии (г Владимир, 2001 г ), 2-ом и 5 ом международных конгрессах по управлению отходами «ВЭЙСТТЭК-2001. ЭКВАТЭК-2002» (Москва, 2001-2002 гг ), межлу-народной научно-практической конференции «Орошаемое зем-едечие в XXI веке» (Волгоград, 2002 г ) Резутьтазы работы ^емонетриров^зись на ВДНХ СССР и ВВЦ и были удостоены четырех медалей
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 60 печатных работ в центральных научных и научно-практических журналах, сборниках научных трудов, в том числе методические указания, рекомендации, руководства, справочник по сельскохозяйственному использованию сточных вод, справочная книга по производству и применению органических удобрений, ВСН 3^-2 2 HISS, ОНТП 98 и др
Структура и объем диссертации.
Похожие диссертации на Ресурсосберегающая технология создания устойчивых агроценозов многолетних трав при использовании животноводческих стоков
