Введение к работе
Актуальность темы. Стабилизация сельского хозяйства в стране предусматривает рост продуктивности животноводства и обеспечение его разнообразными и полноценными кормами.
Наращивание производства кормов, в том числе грубых и сочных, и повышение их качества является решающим условием эффективного использования пашни, резкого повышения продуктивности животноводства и увеличения продовольственных ресурсов во всех регионах России. Корма должны стать основной продукцией земледелия.
В настоящее время обеспеченность скота кормами в среднем по стране не превышает 2,5-2,7 т к. ед., тогда как в ЕЭС этот показатель составляет 3,6; в США - 4,5 т к. ед.
Очень остро в кормопроизводстве стоит проблема высокоэнергетических и высокобелковых кормов. Дефицит белка в России составляет 4 млн т для среднего уровня продуктивности животных и 6 млн т - для высокого. В результате страна недополучает 25 % продукции животноводства, на 45-46 % повышается ее себестоимость.
В Поволжье обеспеченность кормами составляет не более 70-80 % от потребности в кормах для среднего уровня продуктивности животных.
Средняя обеспеченность кормовой единицы протеином составляет только 75-80 г вместо необходимых 110 г, что приводит к перерасходу кормов на 20-30 %.
Главным источником кормового белка для животноводства остаются растительные корма. Их удельный вес в общем балансе белка сейчас составляет 94-95 %, из которых примерно 70 % приходится на зернофуражные и другие кормовые культуры, возделываемые на пашне, а 30 % - на корма, используемые с сенокосов и пастбищ. Важнейшим условием ликвидации дефицита белка и доведения содержания сырого протеина до 13-14 %, а обменной энергии - до 10-11 МДж в 1 кг сухого корма является повышение качества объемистых кормов (сена, силоса и сенажа). Для этого необходимы структурная перестройка кормопроизводства, усиление интенсивных факторов развития полевого и лугового кормопроизводства за счет разработки и внедрения новых агротехнологий.
В засушливой степи Поволжья наиболее сложным является производство зеленых кормов. Оно должно обеспечивать бесперебойное снабжение животных в весенне-летне-осеннее время и создать устойчивую сырьевую базу для производства сенажа, сена, силоса. Большую роль в этом играет расширение посевов многолетних бобовых трав, особенно люцерны.
Цель работы – разработка безопасного с точки зрения экологии способа увеличения фуражной и семенной продуктивности люцерны, а также повышения плодородия почвы при внесении осадков сточных вод (ОСВ).
В задачи исследований входило:
выявить особенности роста, развития и продуктивности люцерны при внесении удобрительных и мелиоративных доз осадков сточных вод;
определить количество пожнивно-корневых остатков в почве после возделывания люцерны при внесении ОСВ;
изучить влияние ОСВ на агрофизические свойства чернозема южного;
проанализировать влияние ОСВ на агрохимические свойства почвы;
определить содержание тяжелых металлов в зеленой массе люцерны и в почве;
рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания фуражной и семенной люцерны при внесении осадков сточных вод.
Положения, выносимые на защиту:
особенности роста, развития и формирования урожайности люцерны при внесении осадков сточных вод;
воздействие осадков сточных вод на агрофизические и агрохимические свойства почвы;
влияние осадков сточных вод на фуражную и семенную продуктивность люцерны;
экологическая безопасность использования осадков сточных вод в качестве удобрений и биомелиорантов;
энергетическая и экономическая эффективность возделывания люцерны при внесении осадков сточных вод.
Научная новизна исследований заключается в том, что определены особенности роста, развития и формирования фотосинтетического аппарата, динамика нарастания сухой и сырой надземной биомассы, изменение чистой продуктивности фотосинтеза посевов люцерны при внесении различных доз ОСВ. Выявлено влияние осадков сточных вод на содержание в почве органического вещества, на агрофизические и агрохимические свойства чернозема южного. Установлено, что для получения высоких урожаев семян люцерны достаточно вносить удобрительные дозы осадков сточных вод 12,5–25,0 т/га. Для формирования высоких урожаев зеленой массы необходимы мелиоративные (повышенные) дозы ОСВ – 50–100 т/га. При этом можно получать более 500 кг/га семян и 25 т/га зеленой массы люцерны. Установлено также, что содержание тяжелых металлов при этом не превышало ПДК.
Практическая значимость работы состоит в том, что даны конкретные рекомендации по улучшению роста и развития семенной и фуражной люцерны, обогащению почвы органическим веществом, улучшению агрофизических и агрохимических свойств южных черноземов. Благодаря применению осадков сточных вод в почву дополнительно поступало 10–12 т/га органического вещества, ее плотность снижалась на 0,040,10 г/см3, а структурность повышалась на 45 %, водопрочность структуры на 35 %. Содержание нитратного азота возрастало на 1,9–2,0 мг на 100 г почвы, фосфора – на 1,53,4, калия – на 2,3–2,7 мг/100 г.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях (г. Пенза, 2007–2008 гг.), на внутривузовских научных конференциях ( Саратов, 2007-2008 гг.).
Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Реализация результатов исследований. Разработки внедрены в хозяйствах Балаковского района Саратовской области, а также используются при чтении лекционных курсов и проведении лабораторных занятий во ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 149 страницах компьютерного текста, содержит 47 таблиц, 11 рисунков, 6 приложений. Список литературы включает в себя 221 источник, в том числе 21 на иностранных языках.
