Поэтому свиностоки с таким составом целесообразно использовать в качестве органического удобрения, кроме того, они являются хорошими мелиорантами.
3.4.2 Агроэкологические показатели чернозема выщелоченного при орошении
Длительное орошение даже высококачественной водой, а тем более такими специфическими оросителями, как свиные стоки, вызывает ряд негативных явлений, которые могут привести к ухудшению орошаемых почв, к их деградации, а, следовательно, к снижению и потери плодородия.
Исследования ВНИИССВ были направлены на установление степени изменения орошаемых почв, выявление количественных и качественных закономерностей с тем, чтобы разработать мероприятия по предотвращению деградационных процессов путем различных мелиорации.
Обогащенность органического вещества стоков азотом, нахождение его во взвешенном состоянии предопределяет значительно более равномерное внесение его в почву, более равномерный контакт с частицами почвы и как следствие большую степень минерализации с высвобождением входящих в состав стоков питательных веществ.
Исследования показали, что при длительном регулярном применении свиностоков азот в почве не превышает 10%. В случае периодического применения может наблюдаться даже снижение уровня гумусированности из-за узкого соотношения C:N. Однако длительное внесение животноводческих стоков все же сопровождается тенденцией к увеличению общего содержания гумуса.
Проведенные исследования показали, что в результате двухлетнего орошения осветвленными стоками произошло увеличение содержания гумуса на третьем варианте – орошение свиностоками нормой 1000м3/га (табл. 7).
На контроле без орошения содержание гумуса осталось без изменения. На вариантах, орошаемых «чистой» водой и стоки + «чистая» вода произошло некоторое изменение содержания гумуса в почве, что связано с усилением процессов минерализации, обусловленных притоком дополнительной влаги.
7. Содержание гумуса в почве, %
| Глубина, см | Контроль | Орошение «чистой» водой | Орошение свиностоками | Орошение свиностоками + «чистой водой» |
| 0 – 20 | 3,87 | 3,82 | 3,94 | 3,22 |
| 20 - 40 | 3,59 | 3,51 | 3,59 | 3,51 |
Несмотря на то, что это увеличение гумуса отмечалось только в пахотном горизонте, все же на фоне общей дегумификации почв его следует рассматривать как сугубо положительное явление.
Длительное применение животноводческих стоков влечет за собой определенные качественные изменения гумуса. Так, если на контрольном варианте соотношение гуминовых кислот к фульфокислотам равно 2,68 -2,56 то на варианте орошаемом свиностоками это соотношение несколько изменяется в сторону увеличения 2,69 – 2,71, орошение свиностоками приводит к увеличению фракции гуминовых кислот. Накопленные к настоящему времени экспериментальные данные позволяют предположить, что это происходит вследствие увеличения новообразованных гумусовых кислот.
Солевой состав водных вытяжек из почв представлен в таблицах 8 и 9.
8. Состав водной вытяжки чернозема выщелоченного на опытном участке (исходное состояние, апрель 1995г.)
| Глубина, см | рН | Сумма солей, % | HCO3- | Cl- | SO42- | Ca2+ | Mg2+ | Na+ | K+ |
| мг-экв/100 г почвы | |||||||||
| 0-20 | 6,9 | 0,03 | 0,25 | 0,18 | 0,10 | 0,30 | 0,05 | 0,04 | 0,02 |
| 20-40 | 7,1 | 0,05 | 0,40 | 0,18 | 0,28 | 0,35 | 0,25 | 0,04 | 0,02 |
| 40-60 | 7,2 | 0,04 | 0,43 | 0,18 | 0,11 | 0,30 | 0,15 | 0,04 | 0,01 |
| 60-80 | 7,7 | 0,09 | 0,75 | 0,28 | 0,37 | 0,60 | 0,35 | 0,05 | 0,01 |
| 80-100 | 7,7 | 0,09 | 0,62 | 0,23 | 0,53 | 0,55 | 0,45 | 0,05 | 0,01 |
Почвенный раствор в естественных условиях формируется за счет атмосферных осадков, капиллярного поднятия грунтовых вод и конденсации паров воды в капиллярных почвах. Поэтому его состав зависит от состава подступающей воды и физико – химических реакций, характерных для определенных условий почвообразования.
В исходном состоянии на контроле выщелоченные черноземы характеризуются низким содержанием токсичных солей в пахотном горизонте и плавным их нарастанием вниз по профилю. Пороговая величина токсичности по хлору составляет 0,3 мг-экв/100 г почвы и таким образом содержание токсичных солей значительно ниже пороговой величины и приближается к ней лишь в нижних горизонтах.
Состав солей гидрокарбонатно-кальциевый. Почти три четверти количества солей составляет абсолютно безвредная нетоксичная соль гидрокарбонат кальция.
Содержание гидрокарбонат – иона (НСО3 -) и иона кальция (Са2+) колеблется синхронно по профилю, что связано с содержанием карбонатов кальция и магния в почве. Содержание в профиле иона Мg 0,09 мг-экв/100г почвы вверху и увеличивается до 0,3 мг-экв/100г почвы внизу. Водорастворимых Naи К содержится незначительное количество (0,05 – 0,01 мг-экв/100г почвы).
Хлориды и сульфаты также в незначительных количествах равномерно распределены по профилю почвы (0,03 – 0,1 мг-экв/100г почвы)
Орошение свиностоками заметно меняет картину химического состава почвенного раствора. Происходит некоторое увеличение содержания в профиле почвы ионов Na+ до 0,18 мг-экв/100г почвы и Cl- до 0,13 мг-экв/100г почвы в верхних и до 0,22 мг-экв/100г почвы в нижних горизонтах. При этом об увеличении содержания солей выше порогового можно говорить только на варианте 4 – орошение стоками + «чистая» вода в верхних горизонтах 0 – 40 см. Содержание и состав солей в природных условиях не статичны, а имеют свою динамику колебаний, как по временам года, так и по годам, что связано с атмосферными условиями. Для черноземов характерным является некоторое накопление солей в верхних горизонтах к осени, которые при весеннем промачивании выносятся в нижележащие горизонты. Поэтому с уверенностью, можно сказать, что накопление водорастворимых солей не является следствием отрицательного воздействия орошения свиностоками, и их количество не представляет угрозы для развития негативных процессов.
Таким образом, проведенные наблюдения показали возможность применения на орошение стоков комплекса «Родниковский». Орошение в течение двух лет не вызвало значительного накопления в почве водорастворимых солей. Некоторое же их увеличение на четвертом варианте связано с низким качеством «чистой» воды, которая дает почти такое же увеличение водорастворимых солей, как и орошение свиностоками, и неблагоприятными погодными условиями 1996 года, когда из-за атмосферной засухи в почве господствовало восходящее движение почвенных растворов.
Реакция почвенного раствора остается в течение проведения опыта нейтральной или близкой к ней. Отмечается лишь некоторое увеличение значение рН в сторону щелочной реакции на четвертом варианте.
Выщелоченные черноземы хозяйства имеют благоприятные агрохимические свойства для их использования в сельскохозяйственном производстве. Они характеризуются близкой к нейтральной реакции среды, имеют высокую обеспеченность гидролизуемым азотом, подвижным калием и среднеподвижным фосфором (табл. 10).
10. Агрохимические свойства чернозема выщелоченного в полевом опыте (1995 – 1996 гг.)
| Вариант | Глубина, см | рН | Азот гидрализ. | Азот нитратн. | Р2О5 | К2О |
| мг/100г почвы | ||||||
| Контроль | 0-20 | 6,5 | 5,32 | 0,18 | 4,30 | 14,4 |
| 20-40 | 6,6 | 7,0 | 0,16 | 4,90 | 11,7 | |
| 40-60 | 6,7 | 6,40 | 0,14 | 4,60 | 10,8 | |
| 60-80 | 7,8 | 0,84 | 0,11 | 1,25 | 8,70 | |
| 80-100 | 8,3 | 0,28 | 0,03 | 1,25 | 8,7 | |
| Чистая вода | 0-20 | 6,9 | 5,30 | 0,13 | 4,6 | 15,9 |
| 20-40 | 7,3 | 6,16 | 0,16 | 3,9 | 4,7 | |
| 40-60 | 7,7 | 6,16 | 0,14 | 3,1 | 9,6 | |
| 60-80 | 7,8 | 3,92 | 0,03 | 5,2 | 14,4 | |
| 80-100 | 8,15 | 3,92 | 0,13 | 2,5 | 9,2 | |
| Свиностоки | 0-20 | 7,1 | 7,0 | 0,13 | 5,2 | 14,4 |
| 20-40 | 6,9 | 9,5 | 0,18 | 4,9 | 11,7 | |
| 40-60 | 7,25 | 6,7 | 0,11 | 2,7 | 10,8 | |
| 60-80 | 8,0 | 3,64 | 0,08 | 3,5 | 10,8 | |
| 80-100 | 8,25 | 4,48 | 0,1 | 1,25 | 9,3 | |
| Свиностоки + вода | 0-20 | 7,2 | 8,4 | 0,18 | 5,6 | 15,0 |
| 20-40 | 7,45 | 8,7 | 0,16 | 4,9 | 12,6 | |
| 40-60 | 7,65 | 6,2 | 0,01 | 4,0 | 10,8 | |
| 60-80 | 8,0 | 3,08 | 0,13 | 2,6 | 7,8 | |
| 80-100 | 8,2 | 1,96 | 0,13 | 5,5 | 15,0 | |
Анализ агрохимических свойств чернозема выщелоченного при орошении свидетельствует о том, что на всех вариантах рН с глубиной изменялось от 6,9 до 8,30. Внесение со свиностоками питательных веществ способствовало в определенной мере накоплению подвижных форм NPK. При орошении водой содержание гидролизуемого азота, нитратов в пахотном слое изменилось незначительно. Содержание фосфора увеличилось на 0,3 мг/100г почвы.
При орошении стоками и «чистой» водой рН изменилось в пределах 7,2-8,2. Содержание гидролизуемого азота в слое 20-40 см составляло 8,17 мг/100г почвы, то есть повысилось на 1,17 мг/100г почвы по сравнению с контролем.
При орошении стоками, 1000 м3/га, реакция среды в пахотном слое нейтральная 6,9-7,3. Содержание гидролизуемого азота повысилось на 2,5 мг/100г почвы. Содержание калия увеличилось по всему профилю, наибольшее его количество в слое 20-40 см составило 14,4-11,7 мг/100г почвы. Увеличилось и содержание фосфора в пахотном слое и составило 5,2 мг/100г почвы.
Различия в содержании нитратов по вариантам незначительны. Концентрация их находится на уровне почв средней обеспеченности.