Реакция почвенного раствора нейтральная в гумусовом горизонте 6,5-7,1 и слабощелочная в почвообразующей породе 8,1-8,3. Емкость поглощения в гумусовом горизонте высокая 43 мг – экв/100г почвы. Почвы не засолены. Объемная масса в гумусовом горизонте составляет 1,24 г/см3. Общая порозность почв удовлетворительная для пахотного слоя 54%. Коэффициент дисперсности составляет 15%. Коэффициент впитывания в пахотном горизонте 0,47-0,79 м/сут, в слое 44-64 см – 0,73-0,96 м/сут. При орошении ухудшения свойств почв не предвидится. Почвы пригодны под любые районированные культуры и нуждаются в орошении.
Вторая мелиоративная группа
Данные почвы приурочены к средним частям склона. Формируются на тяжелых делювиальных карбонатных суглинках, при залегании уровня грунтовых вод на глубине 3-5 метра с минерализацией 0,3-1,0 г/м.
В зависимости от сложности мероприятий по мелиоративному освоению разделяются на две подгруппы.
В первую подгруппу выделены почвы лугово-черноземные, выщелоченные средне и тяжелосуглинистые. По своим морфологическим свойствам они близки к почвам первой мелиоративной группы. По механическому составу преобладают среднесуглинистые почвы, но встречаются и тяжелосуглинистые. Естественное плодородие почв высокое. По гумусности, почвы отнесены к среднегумусным. Содержание гумуса в пахотном горизонте 8,0-9,1%. Обеспеченность элементами питания высокая. Реакция почвенного раствора от нейтральной (6,5-7,8) до слабощелочной (8,0-8,3) вниз по профилю. Емкостьпоглащения высокая 43,5-45,3 мг-экв/100г почвы. Почвенный профиль не засолен. Водно-физические свойства аналогичны первой группе. Почвы пригодны под любые районированные культуры и нуждаются в орошении. Поливная норма на 1/3 ниже, чем для первой группы.
Ко второй подгруппе отнесены лугово-черноземные слабосолонцеватые почвы, занимающие незначительную площадь в юго-западной части участка. Емкость поглощения -41,7 мг-экв. Среди поглощенных оснований преобладает кальций, но также присутствует поглощенный натрий 2,4-4,0 мг/экв, что составляет 8-9% от емкости поглощения и указывает на слабую солонцеватость. Почва не засолена. Почвы пригодны под любые районированные культуры и нуждаются в орошении, поливная норма на 1/3 ниже, чем для первой группы. Для использования этих почв под орошение потребовалось внесение гипса 2-3 т/га.
Обеспеченность растений азотом зависит от процессов минерализации и нитрификации азотистых соединений почв. На парах они активны, поэтому в почве накапливается много доступного растениям минерального, преимущественно нитритного азота. После других предшественников запас этого элемента в черноземах выщелоченных к посеву сельскохозяйственных культур бывает недостаточным. Калием черноземы выщелочные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений (А.П.Козаченко,1997).
2.4 Производственная оценка хозяйства
В совхозе «Родниковский» имелся комплекс, по производству свинины на 54 тыс. голов в год. На комплексе искусственная биологическая очистка не функционировала. В хозяйстве возникла острая проблема утилизации стоков. В разработанном ТЭО предусматривалось свиностоки после механической очистки использовать на орошение сельхозугодий. Почвенный метод очистки навозных стоков является более надежным, чем искусственная биологическая очистка. Так при рациональных дозах внесения навозных стоков в вегетационный период стоки полностью поглощаются активным слоем почвы, биогенные элементы на 99-100% усваиваются микроорганизмами и корневой системой растений. Таким образом, оросительные системы с использованием навозных стоков являются надежным и эффективным водоохранным сооружением. Всесоюзный научно-исследовательский институт по сельскохозяйственному использованию сточных вод (ВНИИССВ) с 1995 года проводило в хозяйстве комплекс исследований по влиянию норм внесения свиностоков на урожай культур, на плодородие, процессы самоочищения почв. На основе проведенных научных исследований в совхозе» Родниковский», и накопленного научного и практического опыта в аналогичных регионах страны разработаны рекомендации по использованию стоков свиноводческого комплекса «Родниковский» для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий в сложных гидрогеологических условиях Челябинской области.
Площадь землепользования совхоза «Родниковский» составляет 6925 га, в том числе занято под сельскохозяйственными угодьями 4187 га, пашни 2427 га. В таблице 2 приведена экспликация земель в хозяйстве.
Таблица 2
Экспликация земель в хозяйстве
| Наименование угодий | Площадь, га |
| общая земельная площадь | 6925 |
| сельскохозяйственные угодья | 4187 |
| пашня | 2427 |
| сенокосы | 425 |
| пастбища | 1335 |
| леса и кустарники | 617 |
| приусадебные участки | 26 |
3 Экспериментальная часть
3.1 Методика исследования
Исследования по изучению влияния орошения свиностоками комплекса «Родниковский» на накопление нитратного азота в почве и растениях и на качество кормовых культур (прежде всего многолетних трав) и зерновых культур проводились Южноуральским Государственным Проектно - изыскательским Институтом в 1995 и 1996 годах.
Исследования по влиянию орошения жидкой фракцией свиностоков на плодородие черноземных почв и качество кормовых и зерновых культур проводили в полевом деляночном опыте по следующей схеме:
1 вариант – контроль без орошения;
2 вариант – орошение чистой водой;
3 вариант – орошение свиностоками N280;
4 вариант – орошение свиностоками N150 + чистая вода;
Площадь делянки 42 м2, учетная площадь 25 м2. Повторность четырехкратная, расположение делянок рендомизированное.
Поливы осуществлялись уменьшенной оросительной нормой 1000 м3/га, на 4 варианте при оросительной норме 1000 м3/га вносились 600 м3/га свиностоков и 400 м3/га чистой воды.
Для характеристики почвенного покрова при закладке полевых опытов фиксировались исходное плодородие почвы. Для чего отбирались почвенные образцы до глубины 1 метра через каждые 20 см. В образцах определялись основные показатели, характеризующие плодородие и мелиоративное состояние почвы: реакция среды (рН) потенциометрическим методом; подвижные фосфор и калий в одной вытяжке по Чирикову; легкогидролизуемый азот по И.В.Тюрину и М.М.Кононовой. Определение химического состава стоков свинооткормочного комплекса по технологической цепочке их очистки, химического состава поливных стоков. В отобранных пробах стоков определялись следующие показатели: реакция среды, взвешенные и органические вещества (ХПК), щелочность, хлориды, сульфаты, калий, натрий, кальций, магний, фосфор, азот аммиачный и органический по методикам, изложенным в «Унифицированных методах анализа сточных вод» под редакцией Ю.Лурье, 1973 и « Методических указаниях по выполнению научно- исследовательских работ при изучении вопросов использования сточных вод и стоков животноводческих комплексов на орошение», Москва,1985.
Определение химического состава растений проводили по общепринятым методикам зоотехнического анализа кормов по следующим показателям: клетчатка, сырой жир, фосфор, калий, кальций, магний; нитраты - дисульфофеноловым методом (В.П.Плешков,1968) (Приложение 1).
На массиве орошения рассматривались три варианта шестипольного севооборота.
- Структура посевных площадей согласованная со специалистами хозяйства.
1 севооборот:
1. Пар;
2. Озимая пшеница (зерно);
3. Кукуруза на зеленый корм;
4. Однолетние травы на зеленный корм;
5. Многолетние травы на зеленый корм;
6. Многолетние травы на зеленый корм;
- Севообороты, предлагаемые при удобрительно-увлажнительном орошении стоками.
2 севооборот:
1. Однолетние травы на зеленый корм;
2. Кормовые корнеплоды;
3. Ячмень на зеленый корм + многолетние травы на зеленый корм;
4. Многолетние травы на зеленый корм;
5. Многолетние травы на зеленый корм;
6. Кукуруза на зеленый корм;
3 севооборот:
1. Однолетние травы на зеленый корм;
2. Кормовые корнеплоды;
3. Ячмень на зеленый корм;
4. Зерновые на зерно;
5.Зерновые на зерно;
6. Кукуруза на зеленый корм;
Годовая норма внесения стоков определяется по выносу биогенных элементов (азота, фосфора, калия)планируемым урожаем сельскохозяйственных культур по формуле:
Мс = В*в /10*К1*К2*С, где
Мс – годовая норма внесения стоков, м3/га;
В – вынос питательных веществ из почвы планируемым урожаем сельскохозяйственных культур, кг/га;
в – коэффициент обеспеченности почвы питательными веществами, принимаем равным 1(категория обеспеченности средняя);
К1 – коэффициент использования питательных веществ растениями из стоков, принимается равным для азота 0,7, фосфора и калия -0,6;
К2 – коэффициент, учитывающий потери аммиачного азота в процессе полива, для азота – 0,85, фосфора и калия – 1;
С – содержание питательных элементов в %;
3.2 Агротехника в опыте
Опыт проводился в шестипольном севообороте:
1. Однолетние травы на зеленый корм;
2. Кормовые корнеплоды;
3. Ячмень + многолетние травы на зеленый корм;
4. Многолетние травы на зеленый корм;
5. Многолетние травы на зеленый корм;
6. Кукуруза на зеленый корм.
Было предусмотрено многоукосное использование трав на производство сенажа, силоса и травяной муки.