CC BY
53
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства_
sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2014, N 85: 166-170. (In Russian) 9.Shalavina E., Vasilev E. Briukhanov A., Uvarov R Forming of Environmentally Friendly Technologies of Pig Manure Utilisation. Proc.
Development". 2017. Vol. 16: 333-341. DOI: 10.22616/ERDev2017.16.N065 10.Uvarov R., Briukhanov A., Shalavina E. Logistic transport model of region-scale distribution of organic fertilisers. Proc. 17th Int.
Development". 2018. Vol. 17: 270-277. DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N301 ll.Bryukhanov A.Yu., Vasilev E.V., Shalavina E.V. Problemy obespecheniya ekologicheskoi bezopasnosti zhivotnovodstva i luchshie dostupnye metody ikh resheniya [Challenges of ecological security in livestock farming and best available methods to address them]. Regional'naya ekologiya. 2017, N 1(47): 37-43. (In Russian)
УДК 631 95 DOI 10.24411/0131-5226-2018-10071
ОЦЕНКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ БИОГЕННОЙ НАГРУЗКИ, СФОРМИРОВАННОЙ НА РЕЧНЫХ ВОДОСБОРАХ БАССЕЙНА КУЙБЫШЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
А.Ю. Брюханов1, д-р техн. наук; С.А. Кондратьев2, д-р физ.-мат. наук;
1 3
Э.В. Васильев , канд. техн. наук; Е.А. Минакова ;
А.В.Терехов2; Н.С. Обломкова1
'Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
2Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт озероведения Российской академии наук (ИНОЗ РАН), Санкт-Петербург, Россия
3Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет» (КФУ), Казань, Россия
В статье представлена методика и результаты количественной оценки диффузного поступления азота и фосфора в водные объекты рек Казанка, Свияга и Степной Зай при ведении сельскохозяйственной деятельности. Водосборные бассейны этих рек были выбраны в качестве пилотных объектов по проведению исследований в рамках разработки Концепции по снижению поступления загрязняющих веществ в Волгу. Комплексный анализ сельскохозяйственной деятельности в границах пилотных водосборных бассейнов указывал на интенсивное использование природно-ресурсного потенциала данных территорий и высокий уровень развития животноводства. При этом, на рассматриваемой территории значительно развито растениеводство и образуемые органические удобрения могут быть безопасно использованы на имеющих площадях сельскохозяйственных земель. Суммарное поступление азота и фосфора в водные объекты пилотных водосборных бассейнов, рассчитанное с применением методики ИАЭП, адаптированной для природно-климатических условий Средней Волги, составило 6 884 тонны в год по азоту и 500 тонн в год по фосфору. Удельные потери азота и фосфора изменялись в диапазоне от 6 кг/га до 13 кг/га для
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал.
_ИАЭП. 2018. Вып. 96_
азота и от 0.54 кг/га до 0.88 кг/га для фосфора. Максимальные значения были характерны для водосборного бассейна реки Свияга.
Ключевые слова: азот, фосфор, диффузная нагрузка, водный объект, сельскохозяйственное производство
Для цитирования: Брюханов А.Ю., Кондратьев С.А., Васильев Э.В., Минакова Е.А., Терехов А.В., Обломкова Н.С. Оценка сельскохозяйственной биогенной нагрузки, сформированной на речных водосборах бассейна Куйбышевского водохранилища // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 3 (96). С. 175-186.
ASSESSMENT OF AGRICULTURAL NUTRIENT LOAD GENERATED ON THE RIVER CATCHMENT AREAS WITHIN THE KUYBYSHEV RESERVOIR BASIN
A.Yu. Briukhanov1, DSc (Engineering; E. A. Minakova3;
S. A. Kondratyev2, DSc (Physics and A.V. Terekhov2;
Mathematics); N.S. Oblomkova1
E.V. Vasilev1, Cand. Sc. (Engineering);
'institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
2Federal State Budgetary Scientific Institution Institute of Limnology of the Russian Academy of Sciences, Saint Petersburg, Russia
3 Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "Kazan (Volga region) Federal University" (KFU), Kazan, Russia
The article presents the methodology and results of quantitative assessment of diffuse nutrient loading from farming on the water bodies connected with the Kazanka, Sviyaga and Stepnoy Zay Rivers. The drainage basins of these rivers were selected as pilot sites for research in the framework of the development of the Concept to Reduce Pollutants Flow into the Volga River. Comprehensive analysis of agricultural activities within the pilot drainage basins indicated an intensive use of the natural resource potential of these areas and well developed livestock farming. At the same time, the crop farming also demonstrated significant development across the area in question. Therefore, the organic fertilisers produced could be safely applied on the available agricultural lands. Average nutrient loading, which was calculated using IEEP model adapted to the Middle Volga natural and climatic conditions, amounted to 6,884 tons per year for nitrogen and 500 tons per year for phosphorus. Specific phosphorous loads ranged from 0.54 kg / ha to 0.88 kg / ha; specific nitrogen loads - from 6 kg / ha to 13 kg / ha. The maximum values were typical for the Sviyaga River catchment area.
Key words: nitrogen, phosphorus, diffuse load, water body, agricultural production
For citation: Briukhanov A.Yu., Kondratyev S. A., Vasilev E.V., Minakova E. A., Terekhov A.V., Oblomkova N.S. Assessment of agricultural nutrient load generated on the river catchment areas within the Kuybyshev Reservoir basin. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. 3(96): 175-186. (In Russian)
Введение
неконтролируемых диффузных источников в водные объекты в бассейне Волги, как и в других хозяйственно освоенных речных бассейнах России, может многократно превосходить по величине их поступление от контролируемых источников. При этом анализ методической базы государственного мониторинга водных объектов показывает, что в настоящее время отсутствуют обоснованные универсальные и
региональные расчетные методики диффузного стока от различных источников, подходы к ранжированию этих источников по мощности воздействия на водные объекты, а также мониторинг этих источников, что в конечном итоге приводит к неэффективности разрабатываемых водоохранных мероприятий. В связи с этим в 2018 Федеральным Агентством Научных Организаций начато выполнение проекта «Разработка Концепции по снижению поступления загрязняющих веществ с естественных ландшафтов, селитебных территорий, земель сельскохозяйственного значения, промышленных площадок
животноводческого комплекса, полигонов захоронений и свалок, объектов
направленного на оздоровление Волги.
Институт озероведения РАН (ИНОЗ РАН), Институт агроинженерных и
сельскохозяйственного производства -филиал федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) совместно со специалистами Казанского Федерального Университета (КФУ) в рамках указанного проекта выполняют комплекс экспериментальных и теоретических исследований на водосборе
Куйбышеского водохранилища. Одной из основной целей работ первого этапа исследования является количественная
сельскохозяйственного происхождения, сформированной на пилотных водосборах, расположенных на водосборе
Куйбышевского водохранилища.
В качестве пилотных объектов по проведению исследований по разработке Концепции по снижению поступления загрязняющих веществ в Волгу выбраны Правобережний приток Волги в пределах Куйбышевского водохранилища река Свияга, левобережный приток Волги река Казанка и левобережный приток Камы в пределах Куйбышевского водохранилища река Зай - типичные представители физико-географических районов Предволжья, Предкамья и Закамья [1]. Исследуемые объекты расположены в следующих трех ландшафтных подзонах [2]:
1. Подтаежная подзона бореальной ландшафтной зоны (северо-восточная часть водосбора Казанки в Предкамье);
2. Широколиственная подзона субборельной северной семигумидной ландшафтной зоны (юго-западная часть водосбора Казанки в Предкамье);
3. Типичная и южная лесостепная
семигумидной ландшафтной зоны (водосборы Свияги в Предволжье и Зая в Закамье).
Основным притоком реки Волги в пределах Предволжья является река Свияга. Длина реки - 428 км, площадь бассейна -17838 км2. Водосбор реки расположен в Ульяновской области, Республиках Чувашия и Татарстан. На своем протяжении она принимает 70 притоков. Водосбор р. Свияги характеризуется пологими формами рельефа и мягко очерченным профилем речных долин. Наибольшие высоты (276 метров) приурочены к водоразделу между
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ИАЭП. 2018. Вып. 96_'
бассейнами рек Малая Цильна и Бездна (Дрожжановский район). Минимальная отметка отнесена к уровню воды
составляет 52,9 м. Левобережье Свияги имеет более возвышенный, но и более сглаженный, с мягкими очертаниями рельеф, что в значительной степени объясняется геологическим строением. Свияго-Волжское междуречье характеризуется более расчлененным рельефом с крутыми, нередко обрывистыми склонами. Водные ресурсы р. Свияги интенсивно используются в промышленности, коммунально-бытовом водоснабжении и в сельском хозяйстве.
В пределах Предкамья основным притоком Волги является река Казанка. Длина реки составляет 172 км. Площадь водосбора 2714 км2. Река имеет 28 притоков. Исследуемая река испытывает значительную антропогенную нагрузку, впадает в Куйбышевское водохранилище в зоне водозабора г. Казани. Водосборный бассейн р. Казанки расположен на территории слабо волнистой равнины Предкамья, изрезанной асимметричными долинами небольших рек с многочисленными балками и оврагами. Максимальные отметки рельефа достигают 200 м, минимальная отметка отнесена к
водохранилища и составляет 52,9 м. Водные
промышленности, коммунально-бытовом водоснабжении, сельском хозяйстве, прудовом хозяйстве, рекреации.
Река Зай (в верховьях - Степной Зай) протекает в основном направлении на северо-запад по слабо волнистой территории Бугульминско-Белебеевской возвышенности Закамья, сложенной древними террасами рек Волги и Камы. Длина реки 219 км, площадь водосбора - 5020 км2. У реки - 64 притока длиною от 2 до 60 км. Высота истока — 252 м над уровнем моря. Река Зай имеет большое хозяйственное значение, в ее бассейне
использующие водные ресурсы реки для питьевого и технического водоснабжения
Заинек, Карабаш, Актюба и ряд других). Одним из главных водопользователей здесь является сельское хозяйство.
В настоящее время измерения расходов воды на выбранных пилотных водосборах выполняет ФГБУ "УГМС Республики Татарстан" в створах г. Арск (код поста 77166) на реке Казанке, г. Буинск (код поста 77146) на реке Свияге, с. Акташ (код поста 76533) на реке Степной Зай. Отбор проб воды для гидрохимического анализа проводится в створах г. Казань (код поста 555004915) на реке Казанке, г. Буинск (код поста 545004820) на реке Свияге, г. Альметьевск (код поста 545005220) на реке Степной Зай. Все расчеты настоящего исследования выполнялись для водосборов, соответствующих расположению пунктов
расположенных в Казани, Буинске и Альметьевске (рис.1).
Рис. 1. Расположение пилотных водосборов, соответствующих пунктам мониторинга Росгидромета, в бассейне Куйбышевского
Такой выбор изучаемых водосборных площадей объясняется необходимостью последующей оценки соответствия
государственного мониторинга водных объектов Росгидромета.
Материалы и методы
Для количественной оценки
поступления азота и фосфора в водные объекты при ведении сельскохозяйственной деятельности была использована методика ИАЭП, адаптированная для природно-климатических условий изучаемых водосборных бассейнов [3].
Порядок расчёта диффузной нагрузки азота и фосфора на водосбор при ведении сельскохозяйственной деятельности
представлен следующим выражением (1):
= Z4(Кош К, + (а.м^ + а2Моге1)К6)К2КъКЛК5ПООО i
(1)
где Lagr - нагрузка, сформированная на полях сельхозпредприятий и поступившая в ближайших водоток, (т/год); Msoii г , М min г и М org i - содержание биогенного вещества в пахотном слое почвы, а также дозы внесения минеральных и органических удобрений на поля /—го сельхозпредприятия (кг/га); Ai -площадь угодий /-го сельхозпредприятия (га); й; и - коэффициенты попадания биогенных веществ в сток с учетом усвоения минеральных (1) и органических (2) удобрений сельхозкультурами; К} -коэффициент, характеризующий вынос биогенных веществ из пахотного слоя почв; К2 - коэффициент удалённости контура сельскохозяйственных угодий от
гидрографической сети; Кз - коэффициент, характеризующий тип почв (по происхождению); К4 - коэффициент, характеризующий механический состав почв; К5 - коэффициент, учитывающий тип сельхозпредприятия и структуру
сельхозугодий; К6 - коэффициент соответствия технологии применения органических и минеральных удобрений наилучшим доступным технологиям (НДТ). Все коэффициенты (ai , а2 , К] - К6) безразмерные.
Методика ИАЭП базируется на применении полуэмпирического подхода, учитывающего массу азота и фосфора в пахотном (кор необитаемом) горизонте, обусловленную собственно запасами этих веществ в почве и привнесением в составе минеральных и органических удобрений. Доля веществ, поступивших в водный объект, определяется серией коэффициентов, характеризующих условия миграции.
По справочным материалам среднее содержание азота хорошо окультуренной серой лесной почве составляет в среднем 6 т/га [4,5]. Валовое содержание фосфора в пахотном горизонте серых лесных почв в соответствии со справочными материалами в среднем составляет соответственно 4 т/га [6].
При определении масс азота и фосфора, поступающих с минеральными и органическими удобрениями (М м Мин.уД, М м
орг. уд.? М^ р мин.уд, М^
Р орг.уд.) используются официальные данные статистики по агропромышленному комплексу, данные конкретных сельхозпредприятий,
нормативные и справочные материалы, отдельные методики, учитывающие специализацию сельскохозяйственного
производства.
Из минеральных удобрений азот поступает в водотоки только из той части, которая не была связана урожаем, почвенной микрофлорой и почвенным поглощающим комплексом.
В зависимости от формы минеральных азотных удобрений усваивается 25-55 % азота. В среднем до 70 % азота минеральных удобрений не могут участвовать в вымывании в водные объекты. Для минеральных удобрений коэффициент попадания азота в сток принят - 0,3 [7,8,9].
В органических удобрениях основное количество азота находится в органической форме и поэтому он менее подвижен. Часть подвижного азота усваивается растениями и микрофлорой почвы, другая закрепляется в
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ИАЭП. 2018. Вып. 96_
почве, как и азот минеральных удобрений. Поэтому коэффициент, влияющий на попадание в сток азота из органических удобрений, внесённых в почву - 0,1 [7,8,9].
Фосфор минеральных удобрений малоподвижен в почве, большая его часть закрепляется в почве и поглощается растениями и микрофлорой почвы. Коэффициент для минеральных фосфорных удобрений 0,03, а для органических 0,02, так как часть фосфора органических удобрений находится в органических соединениях и становится подвижной только после минерализации [7,8,9].
Значения коэффициентов определялись на основе комплексного анализа литературных источников [10] и полученных ИАЭП экспериментальных данных с привязкой к природно-климатическим
условиям рассматриваемой территории
Коэффициент К1 определялся с учетом водного режима рассматриваемых территорий, путем введения поправочного коэффициента 0,5 с целью уточнения значения, использованного для
нечерноземной зоны России. Для определения расположения сельскохозяйственных угодий относительно водных объектов и последующего определения значения коэффициента К2, использовались методы пространственного анализа. Кз рассчитывался на основе содержания азота и фосфора в черноземах и дерно-подзолистых почвах, распространенных на территории водосборного бассейна рек Свияга и Степной Зай. К5 и Кб определены на основе справочных данных и экспертных оценок.
Таблица 1
Коэффициенты для расчета диффузной нагрузки
Коэффициент N P общ
а 1 0,3 0,03
а 2 0,1 0,02
К 0,0086 0,0011
К (от 50 до 500м) 0,6 0,6
К (от 500 до 2000м) 0,2 0,2
К (более 2000м) 0,1 0,2
К (серые-лесные почвы) 1 1
К (дер ново-подзолистые почвы) 0,6 0,26
К (черноземы) 1,5 1,25
К (тяжелые глинистые и суглинистые почвы) 1 1
К (легкие супесчаные и песчаные почвы) 4 1,8 2
К5 (1 категория земель: пропашные) 1,00 0,85
К5 (2 категория: зерновые и зернобобовые культуры, однолетние травы) 0,88 0,76
К5 (3 категория: кормовые культуры) 0,46 0,37
К5 (4 категория: залежные земли) 0,40 0,20
К (без НДТ) 6 1 1
К (с использованием НДТ) в 0,25 0,1
Результаты и обсуждение
Комплексный сельскохозяйственной
анализ деятельности в
границах пилотных водосборных бассейнов указывает на интенсивное использование природно-ресурсного потенциала данных территорий и высокий уровень развития животноводства и растениеводства.
Для оценки эффективности применения азота и фосфора и анализа факторов, влияющих на их поступления в водные объекты основными показателями, являются:
- тип почв по происхождению и их механическому составу;
- структура посевных площадей;
поголовье основных видов сельскохозяйственных животных;
использование минеральных и органических удобрений (в пересчете на действующее вещество N и Р);
Анализ почв на рассматриваемых
геоинформационных систем позволяет заключить, что наибольшее распространение в бассейне реки Казанка имеют серые-лесные почвы, в бассейнах рек Свияга и Степной Зай превалируют черноземы, также
Таблица 2
Образование навоза и помета в границах рассматриваемых водосборов и содержание азота и фосфора в органических удобрениях, приготовленных на основе навоза и помета, тонн в год
встречаются дерново-подзолистые почвы (относительное содержание азота и фосфора в почве представлено в таблице 1). На всей территории преобладают суглинки [4].
Порядка 40 % территории водосборных бассейнов задействованы для выращивания сельскохозяйственных культур. Суммарная площадь сельскохозяйственных угодий составляет 622 954 га. Превалирующая доля сельскохозяйственных земель используется для выращивания зерновых и зернобобовых культур, а также однолетних трав [11].
В пределах рассматриваемых пилотных водосборов сосредоточено значительное поголовье сельскохозяйственных животных, с преобладанием крупного рогатого скота (КРС) [11]. В таблице 2 представлены данные по количеству и качеству образуемого навоза и помета в границах рассматриваемых водосборов (по состоянию
образуемого навоза это навоз КРС, 14% свиной, 13% помет с/х птицы [12].
КРС Свиньи С/х птица Лошади Овцы и козы
Образование навоза и помета 2210399 416892 394136 40731 39665
Поступление азота в составе органических удобрений 10610 1001 3941 236 190
Поступление фосфора в составе органических удобрений 1768 292 828 37 44
Анализ животноводческой деятельности показал, что плотность животных относительно невысокая (таблица 3). На рассматриваемой территории значительно развито растениеводство и образуемые органические удобрения могут быть
Средняя плотность животных, го;
безопасно использованы на имеющих площадях сельскохозяйственных угодий. Оценка статистических данных [5] указывает на невысокие дозы внесение минеральных удобрений (таблица 4).
Таблица 3
¡/га сельскохозяйственных земель
Бассейн Крупный рогатый скот Коровы Свиньи Птица Лошади Овцы и козы
Казанка 0.26 0.09 0.11 11.68 0.004 0.003
Свияга 0.19 0.07 0.25 2.08 0.006 0.115
Степной Зай 0.09 0.03 0.05 7.44 0.002 0.002
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал.
_ИАЭП. 2018. Вып. 96_
Таблица 4
Средние дозы внесения азота и фосфора в составе минеральных удобрений, кг/га
Бассейн Азот Фосфор
Казанка 10.6 5.3
Свияга 6.0 3.0
Степной Зай 9.7 4.8
В рассматриваемых районах изучаемых водосборов, при условии применения удобрений в соответствии с действующими рекомендациями, с учетом применяемых севооборотов и равномерного распределения азота, и фосфора по обрабатываемым сельскохозяйственным угодьям избыточное внесение биогенных веществ (с точки зрения рекомендованных норм (Рекомендованная ХЕЛКОМ норма внесения питательных веществ с органическими удобрений - 170 кг/га азота и 25 кг/га фосфора.)) в почву отсутствует.
Расчёт диффузной нагрузки азота, фосфора на водосбор при ведении сельскохозяйственной деятельности и потенциала ее снижения при использовании
НДТ в сельском хозяйстве производился по каждому муниципальному району отдельно с учётом всех вышеперечисленных
коэффициентов.
Определение исходных данных и выбор коэффициентов производился с учётом
сельхозорганизациям и усредненным данным по крестьянско-фермерским и личным подсобным хозяйствам.
В таблице 5 приведены результаты расчета диффузного поступления азота и фосфора при ведении сельскохозяйственной деятельности в водные объекты пилотных водосборов.
Таблица 5
Результаты расчета выноса азота и фосфора в водные объекты при ведении сельскохозяйственной
деятельности
Водосборный бассейн Фактическое поступление с сельскохозяйственных угодий, т/год Прогнозное поступление с сельскохозяйственных угодий (при внедрении НДТ), т/год
Азот Фосфор Азот Фосфор
Река Казанка 911 86 851 83
Река Свияга 4 502 306 4 337 301
Река Степной Зай 1 471 108 1 399 106
Удельные потери азота и фосфора изменяются в диапазоне от 6 кг/га до 13 кг/га для азота и от 0.54 кг/га до 0.88 кг/га для фосфора. Максимальные значения характерны для водосборного бассейна реки Свияга.
Анализ соотношения удельных потерь биогенных веществ в водные объекты и внесения этих веществ в составе минеральных и органических удобрений в разрезе муниципальных районов пилотных водосборных бассейнов (рис. 2 и 3) позволяет заключить, что внесение
питательных веществ в составе удобрений не играет определяющую роль в выносе этих веществ в водные объекты. Потери азота и фосфора происходят, главным образом, за счет почвенных запасов. Этот факт подтверждает предварительные выводы, сделанные на основе анализа показателей развития растениеводства и животноводства на рассматриваемой территории, и указывает на то, что средние дозы внесения удобрений (43 кг/га азота и 6.53 кг/га фосфора) не превышают уровня, при котором сельскохозяйственные предприятия могут
оказывать существенное негативное воздействие на водную среду [13].
Рис. 2. Анализ соотношения удельных потерь азота в водные объекты и внесения азота в составе минеральных и органических удобрений в разрезе муниципальных районов в границах пилотных водосборных бассейнов
11! ' \ '■а * *! \ ■i р 1Р Ví lili МИШ
' ! ¡ 11 3 5 | ¡ 1 i Ш i J s i ш ¡ i i * ¿ l llll'lillli ¡ Г E li"1 ¡ 1 i
1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20
й Удельный Годовое в
с фосфора в водные объекты, кг/га в год
ставе мин. и орг. удобрений ь
Рис. 3. Анализ соотношения удельных потерь фосфора в водные объекты и внесения фосфора
в составе минеральных и органических удобрений в разрезе муниципальных районов в границах пилотных водосборных бассегтов
Выводы
Анализ сельскохозяйственной
деятельности в границах водосборных бассейнов рек Свияга, Казанка и Степной Зай показал, что для рассматриваемых территорий характерна достаточно высокая сельскохозяйственная освоенность.
Анализ поголовья животных и птицы за 2016 г, показывает, что на рассматриваемой территории преобладает производство крупного рогатого скота (КРС). Основное поголовье скота и птицы сосредоточено в водосборе реки Свияга (порядка 65% всего поголовья КРС, 65% - сельскохозяйственной птицы и 96% свиней). Анализ образования навоза и помета за 2016 годы показал, что в водосборе реки Казанка около 92% образуемого навоза относиться к
полужидкому навозу КРС, 6% - помет с/х птицы, 1% - навоз свиней, в водосборе реки Свияга 67% - навоз КРС, 12% - помет с/х и 18% - свиной навоз, в водосборе реки Степной Зай 52% - навоз КРС, 40% - помет с/х и 6% - свиной навоз. Образуемый навоза
сельскохозяйственных животных не превышает 1% от общего объема.
Следует отметить, что при условии применения удобрений в соответствии с действующими рекомендациями, с учетом применяемых севооборотов и равномерного распределения азота и фосфора по обрабатываемым сельскохозяйственным угодьям превышение биогенной нагрузки на почвы отсутствует.
Для расчета диффузного поступления азота и фосфора в водные объекты при ведении сельскохозяйственной деятельности использовалась методика ИАЭП, прошедшая апробированная для оценки биогенной нагрузки на водные объекты Северозападного региона России. Адаптация
климатических особенностей Средней Волги выполнена путем уточнения значений коэффициентов, характеризующих типы почв и условия вымывания биогенных веществ из почв.
По результатам расчета потери азота и фосфора в водные объекты на основе данных 2016 г. составляют 911 и 86 т/год для водосборного бассейна реки Казанки; 4502 и 306 т/год для водосборного бассейна реки Свияга; 1471 и 108 т/год для водосборного бассейна реки Степной Зай. Удельные потери азота и фосфора изменяются в диапазоне от 6 кг/га до 13 кг/га для азота и от 0.54 кг/га до 0.88 кг/га для фосфора. Максимальные значения характерны для водосборного бассейна реки Свияга.
Внедрение НДТ на животноводческих предприятиях позволит снизить поступление
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ПАЭП. 2018. Вып. 96_'
в водные объекты азота в среднем на 5%, фосфора на 2%.
Приведенный расчет позволяет определить ориентировочные потери азота и
сельскохозяйственными предприятиями природоохранного законодательства. В случае несоблюдения требований по экологически безопасному обращению с отходами животноводства и органическими удобрениями, величина потери биогенных
веществ в водные объекты может быть существенно выше.
Работа выполнена при частичном финансовом обеспечении за счет средств федерального бюджета в рамках темы № 0154-2018-0006 «Разработка методики расчета выноса биогенных веществ от источников различного происхождения (в том числе диффузных) для неоднородных
водохранилтца»
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Н. Г. Рыбальский и др. Атлас Республики Татарстан. — ПКО Картография Москва, 2005. 216 с.
2. Климат Татарской АССР / под ред. Н.В. Колобова. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1983. 160 с.
Обломкова Н.С., Оглуздин A.C., Субботин И. А. Методика определения биогенной нагрузки сельскохозяйственного
производства на водные объекты // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2016. № 89. С. 175-183.
4. Единый государственный реестр почвенных ресурсов России [Электронный
http://atlas.mcx.ru/materials/egrpr/content/1DB. html (дата обращения 05.03.2018)
5. Почвоведение / Под ред. А.С.Фатьянова, С.Н.Тайчинова М.: Колос, 1972. 480 с.
6. Гинзбург К.Е. Фосфор основных типов почв СССР. М.: Наука, 1981. 242 с.
7. Справочник агрохимика / Д.А. Кореньков. М.: Россельхозиздат, 1976. 350 с.
8. Amberger A., Schweiger P. Wanderung der Pflanzennahrstoffe in Boden und deren Bedeutung in einer umweltbewussten
Landwirtschaft. Die Bodenkultur, 1973; 24; N3 : 221-237.
9. Barrows, H.L.; Kilmer, V.J. Plant nutrient losses from soil by water erosion. In: NORMANN, A.G. Advances in Agronomy, v.15, 1963.
10. Разработать методику и выполнить расчет диффузной нагрузки азота, фосфора
сельскохозяйственной деятельности и потенциала ее снижения при использовании НДТ в сельском хозяйстве. Отчет о НИР, СПб, ИАЭП РАН, 2015 г., 22 с.
11. Центральная база статистических данных Федеральной службы государственной статистики [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat ma in/rosstat/ru/ stati stics/enterpri se/economy/index. html (дата обращения 12.02.2018)
12. Брюханов А.Ю., Шалавина Е.В., Васильев Э.В. Методика укрупненной оценки суточного и годового выхода навоза/помета // Молочнохозяйственный вестник. 2014. № 1 (13). С. 78-85.
13. Васильев Э.В., Шалавина Е.В., Брюханов А.Ю. Показатели экологической устойчивости сельских территорий при интенсивном производстве животноводческой продукции. // Технологии
и технические средства механизированного животноводства. 2018. № 95. С. 159-167. DOI производства продукции растениеводства и 10.24411/0131-5226-2018-10043
REFERENCES
1.Aksenov E. M., Belenko O. V., Rybal'skii N. G. et al. Atlas Respubliki Tatarstan [Collection of maps of Republic of Tatarstan]. Moscow: PKO Kartografiya [Production map-making association "Cartography"]. 2005: 216. (In Russian)
2.Klimat Tatarskoj ASSR [Climate of Tatarskaya ASSR] (ed. N.V. Kolobov]. Kazan': Izd-vo Kazan. un-ta [Kazan Univ. Publ.];1983:160. (In Russian)
3.Briukhanov A.Yu., Kondrat'ev S.A., Oblomkova N.S., Ogluzdin A.S., Subbotin I.A. Metodika opredeleniya biogennoi nagruzki sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva na vodnye ob"ekty [Calculation method of agricultural nutrient load on water bodies]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2016. N 89: 175-183. (In Russian)
4.Edinyj gosudarstvennyj reestr pochvennyh resursov Rossii [Uniform National Register of Soil Resources of Russia]. Available at: http://atlas.mcx.ru/materials/egrpr/content/1DB. html (accessed 05.03.2018) (In Russian)
5.Pochvovedenie [Soil Science]. (eds.: A.S.Fat'yanov and S.N.Tajchinov). Moscow: Kolos, 1972: 480. (In Russian)
6.Ginzburg K.E. Fosfor osnovnyh tipov pochv SSSR [Phosphorous content in main soil types in USSR]. Moscow: Nauka, 1981: 242. (In Russian)
7.Koren'kov D.A. Spravochnik agrohimika [Deskbook of agricultural chemist]. Moscow: Rossel'hozizdat, 1976: 350. (In Russian)
8.Amberger A., Schweiger P. Wanderung der Pflanzennahrstoffe in Boden und deren Bedeutung in einer umweltbewussten Landwirtschaft. Die Bodenkultur, 1973; 24; N3 : 221-237.
9.Barrows, H.L.; Kilmer, V.J. Plant nutrient losses from soil by water erosion. Advances in Agronomy (ed. A.G. Normann), NY-London: Academic Press. 1963. 15: 303-316.
10.Razrabotat' metodiku i vypolnit' raschet diffuznoj nagruzki azota, fosfora na vodosbor pri vedenii sel'skohozyajstvennoj deyatel'nosti i potenciala ee snizheniya pri ispol'zovanii NDT v sel'skom hozyajstve. Otchet o NIR [To develop the methods and calculate the diffuse nitrogen and phosphorus load on the catchment area from farming and the potential for its reduction when using BAT in agriculture. Research Report]. Saint Petersburg: IEEP RAS; 2015: 22. (In Russian)
11.Central'naya baza statisticheskih dannyh Federal'noj sluzhby gosudarstvennoj statistiki [The central statistical database of the Federal State Statistics Service]. Available at: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_ma in/rosstat/ru/statistics/enterprise/economy/index. html (accessed 12.02.2018) (In Russian)
12.Briukhanov A.Yu., Shalavina E.V., Vasilev E.V. Metodika ukrupnennoj ocenki sutochnogo i godovogo vyhoda navoza/pometa [Methods of integrated estimation of daily and annual yield of animal/poultry manure]. Molochnohozyajstvennyj vestnik. 2014; N 1(13): 78-85. (In Russian)
13.Vasil'ev E.V., Shalavina E.V., Briukhanov A.Yu. Pokazateli ekologicheskoi ustoichivosti sel'skikh territorii pri intensivnom proizvodstve zhivotnovodcheskoi produktsii [Indicators of ecological sustainability of rural areas with intensive livestock production]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. N 95: 159-167. (In Russian)
