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

Экспериментальная часть

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 %;

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.

Состав культур и их удельный вес обеспечивает создание кормовой базы для комплекса.

Оросительные нормы для культур севооборота приняты согласно «Укрупненных норм водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам» для среднего года увлажнения.

Принятые нормы внесения животноводческих стоков позволяют выполнять 1-4 полива нормами 150-250 м³/га. Концентрация азота общего в стоках 286 мг/л, допускает поливать любые культуры севооборота без угрозы ожога и угнетения растений, но не ранее 10-12 дней после всходов.

Поливы проводились агрегатом К-700 + РЖТ – 16.

Для полива использовали осветленную жидкую фракцию стоков, влажностью 97% из прифермских и полевых накопителей. Вода, которую использовали для орошения имела хлориднонатриевый состав, минерализацию от 1,3 г/л, и близкую к нейтральной реакцию среды.

Результаты исследований