Введение к работе
Актуальность темы. В условиях интенсификации сельского хозяйства особая роль отводится возделыванию высококачественной растениеводческой продукции с целью удовлетворения возрастающих потребностей человека. Однако в последние годы в Волго-Вятском регионе Российской Федерации прослеживается тенденция снижения урожайности основных сельскохозяйственных культур. В частности, в Чувашской Республике урожайность зерновых культур не превышает 2,0-2,5 т/га. Объясняется это, прежде всего, заметным падением плодородия почв, поскольку резко сократилось применение органических и минеральных удобрений. Так, для бездефицитного баланса гумуса в почвах Чувашской Республики необходимо ежегодно вносить на гектар пашни 8 - 10 тонн органики, а вносится всего около половины нормы. Из-за высокой стоимости значительно сократилось применение минеральных удобрений.
С другой стороны, на очистных сооружениях региона накапливаются значительные запасы осадков сточных вод. Например, ежегодно на очистных сооружениях г. Новочебоксарска, куда поступают промышленные и канализационные стоки г. Чебоксары, накапливается свыше 1,2 млн. тонн ОСВ. Это огромный резерв для производства органического удобрения, рациональное использование которого позволило бы приостановить отрицательный баланс гумуса в почве, повысить урожайность сельскохозяйственных культур, одновременно решая санитарно-гигиенические и экологические проблемы региона.
Основной фактор, сдерживающий применение ОСВ в сельском хозяйстве, это наличие в них солей тяжелых металлов, влияние которых на почву, продуктивность и качество растениеводческой продукции недостаточно изучено. Научно-необоснованное использование ОСВ может повысить экологическую нагрузку на агроэкосистему за счет введения в нее ряда тяжелых металлов: Cu, Zn, As, Pb, Cd, Hg.
В связи с этим, для эффективного использования осадков городских сточных вод в качестве удобрения в каждом конкретном регионе весьма актуально всестороннее изучение их химического состава, определение влияния ОСВ на плодородие почв, урожай и качество сельскохозяйственный культур.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение влияния осадков сточных вод г. Новочебоксарска на урожайность и качество сельскохозяйственных культур в условиях Волго-Вятского региона (на примере Чувашской Республики).
Основные задачи:
– изучить химический состав осадков сточных вод г. Новочебоксарска, включая микроэлементы, в том числе и контролируемые тяжелые металлы;
– определить действие ОСВ на агрохимические и биологические свойства светло-серых почв;
– выявить влияние ОСВ, навоза и минеральных удобрений на фотосинтетическую активность культур;
– установить эффективность ОСВ и их сочетаний с органическими и минеральными удобрениями на урожайность и качество сельскохозяйственных культур;
– рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность применения ОСВ при выращивании сельскохозяйственных культур.
Научная новизна. Впервые для почвенно-климатических условий Чувашской Республики:
– выявлена возможность использования осадков городских сточных вод при выращивании сельскохозяйственных культур на светло-серых лесных почвах.
– установлена зависимость качества зеленой массы кукурузы, зерна яровой пшеницы и ячменя от доз вносимых ОСВ;
Положения, выносимые на защиту:
– сравнительная удобрительная ценность ОСВ и навоза КРС;
– особенности изменения агрохимических и биологических свойств светло-серых лесных почв от применения ОСВ в качестве удобрения;
– зависимость фотосинтетической активности растений кукурузы от доз ОСВ;
– характер влияния доз ОСВ на урожайность и качественные показатели сельскохозяйственных культур;
Практическая значимость. Результаты исследований использованы для разработки научно обоснованных рекомендаций по применению осадков сточных вод г. Новочебоксарска в качестве органических удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур, использование которых повышает плодородие зональных почв и урожайность культур.
Производственные испытания, проведенные в СХПК «Сад» Чебоксарского района Чувашской Республики, показывают, что внесение 60 т/га ОСВ в прямом действии повышают урожайность зеленой массы кукурузы на 24,9 т/га (107,8%). На второй и третий годы последействия ОСВ прибавка урожая яровой пшеницы составила 0,53 т/га (29,4 %), ячменя 0,80 т/га (44,8 %) по сравнению с контролем.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на международной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения профессора Леонида Адольфовича Пельциха (Чебоксары, 2005), межрегиональной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем современной науки» (Чебоксары, 2006), научно-практических конференциях молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2004), «Молодые ученые – сельскому хозяйству Чувашской Республики» (Чебоксары, 2005).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей, одна из которых в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 110 странице компьютерного текста. Включает 4 главы, выводы и предложения производству, содержит 36 таблиц, 13 рисунков. Список литературы включает 163 источника, в том числе – 21 зарубежных авторов.
