Загрязнение почв, снежного покрова и вод местного стока биогенными элементами влечет за собой соответствующие изменения показателей качества фитомассы культур на сельскохозяйственных угодьях, примыкающих к животноводческим фермам и комплексам.
Одним из основных загрязнителей окружающей среды являются нитраты. На участке, примыкающем к ферме, максимальное содержание нитратов обнаружено в травах. На накопление в травах нитратов решающим образом влияют нормы внесения стоков. С увеличением их от 240 до 420 кг/га азота содержание нитратов в травах увеличивается в 4-5 раз.
Содержание нитратов в траве колеблется по годам и по циклам скашивания. 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).
Накопление в кормах нитратов свыше 0,5 угрожает интоксикацией животных. В пересчете на азот это составляет 0,11%.
Следовательно, качество кормов многолетних трав при орошении животноводческими стоками нормой 420 кг/га азота нельзя считать удовлетворительным. Близким к опасному уровню (0,09 %) было и содержание нитратного азота в многолетних травах привнесении со стоками 360 кг/га азота. 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).
Нитраты присутствуют во всех средах: почве, воде, воздухе. Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью, однако, под действием микроорганизмов или в процессе химических реакциях восстанавливаются до нитритов опасных для человека и животных. В организме теплокровных нитриты участвуют в образовании более сложных (и наиболее опасных) соединений - нитрозоаминов, которые обладают канцерогенными свойствами. В связи с опасностью, которую нитраты могут представлять для нормального функционирования организма человека, в различных странах разработаны ПДК нитратов в продуктах питания.
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).
Орошение стоками вызывает некоторое повышение концентрации в дренажной воде органических и биогенных веществ, таких, как нитраты, аммонийный азот, фосфор. Загрязнение дренажного стока во многом определяется его формированием. Наибольший вынос органических и минеральных веществ в дренажную сеть наблюдается во влажные годы, за счет более значительных объемов дренажного стока. При орошении животноводческими стоками кислотность дренажной воды уменьшается. При внесении более низких норм кислотность стоков уменьшается незначительно.
Поверхностный сток с орошаемой стоками территории, имеющий место при осенних обложных дождях, также не загрязняется ингредиентами сточных вод.
При вегетационном орошении многолетних трав стоками животноводческого комплекса обеспечивается надежная охрана водоисточников от загрязнения. 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).
Уменьшение потерь питательных веществ из почвы неразрывно связано с внедрением высокого уровня агротехники, направленной на повышение коэффициентов использования питательных веществ из свиного навоза. 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 охраны окружающей среды предусмотрены санитарно-защитные зоны и зеленые насаждения животноводческих комплексов. Животноводческие комплексы отделяют санитарно- защитными зонами от жилой застройки сельских населенных пунктов. Такую зону устанавливают от границы территории, на которой размещаются здания и сооружения для содержания животных, а такие от площадей навозохранилищ или открытых складов кормов.
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. Кроме того, лесные насаждения создают и на территории фермы и комплексов для отделения живой защитой навозохранилищ, очистных сооружений, площадок компостирования, буртов навоза и т.п. от животноводческих и служебных помещений, пунктов осеменения, складов кормов. Эти насаждения размещают таким образом, чтобы не затруднять циркуляцию воздуха на территории ферм и комплексов.
Одной из немаловажных причин сложившегося положения с навозом служит прогрессирующее до последнего времени отделение животноводства от земледелия и перевод его на промышленную основу. Земледелие для животноводства становится лишь поставщиком кормов, точнее даже поставщиком сырья для промышленного производства концентрированных кормов. 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 др., 2000).
Исследования, проведенные в 2001 -2003 годах по влиянию жидкого бесподстилочного навоза на плодородие почвы и качество кормовых трав на выщелоченных черноземах Челябинской области дают основание сделать следующие выводы:
1. Для повышения плодородия полей жидкий навоз может быть использован. При этом окружающая среда будет защищена от загрязнения.
2. При использовании стоков для орошения однолетних трав засоления почв не наблюдалось, так как рН среды стоков слабощелочная 6,0-7,8, содержание ионов хлора и катионов натрия в составе стоков не превышает ПДК.
3. При орошении животноводческими стоками изменялись и агрохимические свойства почвы, происходило накопление питательных веществ. При орошении стоками с дозой азота 280 кг действующего вещества содержание фосфора и калия в почве несколько снизилось, содержание легкогидролизуемого азота было выше, чем в начальном состоянии на 2,3 мг/100 г почвы.
4. Орошение стоками положительно влияет на увеличении содержания протеина и жира, способствует снижению содержания клетчатки, то есть обуславливает повышение питательной ценности корма. Нитратного загрязнения зеленной массы при этом не происходит.
5. При выращивании однолетних трав на зеленый корм предпочтительно использовать схему орошения стоками 1000м3/га.
На основании проведенных исследований на черноземе выщелоченном рекомендовано следующее:
1. Жидкий навоз вносить на поля круглый год, не накапливая его в навозохранилищах, с оросительной нормой 1000 м3/га.
2. Использовать навоз для повышения плодородия почвы.
3. Использовать стоки с дозой азота 280 кг действующего вещества на орошение однолетних трав на зеленый корм для достижения наибольшего эффекта.
1. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М.: МГУ, 1970. – 487 с.
2. Андреев В.А., Новиков М.С., Лукин С.М. Использование навоза свиней на удобрения. – М.: Росагропромиздат, 1990. - 91 с.
3. Брезгунов В.С. Концепция экологически безопасного использования стоков.: Сб. научн. тр.- Бел НИИМиЛ, 2000. – 63 с.
4. Величико Е.Б., Льгов Г.К. Современные проблемы орошения на местном стоке. – М. Колос,1984. – 91 с.
5. Васильев В.А., Филиппова Н.В. Справочник по органическим удобрениям. – М.: Росагропромиздат, 1988. – 255 с.
6. Волков В.А., Егоров А.А., Красавин А.А. Каталог технологий производства и применения органических удобрений. - Владимир ВНИПИОУ, 1990. - 87 с.
7. Гостищев П.Д., Кастрякина Н.Н. Использование сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур. - М.: Россельхозиздат, 1982.-48 с.
8. Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Байбеков Р.Ф. Практикум по почвоведению. – М.: Агроконсалт, 2002. – 279 с.
9. Иванов А.Ф., Чурзин В.И., Филин В.И. Кормопроизводство. – М.: Колос, 1996. – 397 с.
10. Козаченко А.П. Состояние почв и почвенного покрова Челябинской области по результатам мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. – Челябинск, 1999. – 107 с.
11. Кононова М.Н. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. – М.: Наука, 1963. – 315 с.
12. Крупский А.Н. Органическое удобрение. – Киев.: Урожай, 1981. – 160 с.
13. Коваленко В.П. Механизация обработки бесподстилочного навоза. – М.: Колос, 1984. – 159 с.
14. Ковалев Н.Г., Глазков И.К. проектирование систем утилизации навоза на комплексах. – М.: Агропромиздат, 1989. – 159 с.
15. Канарев Ф.М., Бугаевский В.В., Пережогин М.А. Охрана труда.-М.:Агропромиздат, 1988.-351с.
16. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Попов П.Д. Теория и практика использования органических удобрений. – М.: Агропромиздат, 1988. – 96 с.
17. Лукьяненков И.И. Приготовление и использование органических удобрений. – М.: Россельхозиздат, 1982. – 202 с.
18. Лукьяненков И.И. Перспективные системы утилизации навоза. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 166 с.