CC BY
53
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК:631.67:628.381.4:633.15
ТЕХНОЛОГИЯ ОРОШЕНИЯ КУКУРУЗЫ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИМИ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ О.М. Агеенко, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
Представлены результаты исследований технологий орошения кукурузы с использованием животноводческих сточных вод, обеспечивающих получение высоких урожаев зеленой массы кукурузы, экономии водных ресурсов (до 700 м3/га) и сохранения экологического состояния орошаемых территорий.
Ключевые слова: технология орошения, кукуруза, животноводческие стоки, урожайность, водные ресурсы.
Применение животноводческих сточных вод на прифермерских полях орошения является актуальной проблемой и позволяет решать задачи утилизации животноводческих сточных вод, постоянно образующихся на животноводческих фермах, внесения органики и экономии внесения минеральных удобрений, экономии оросительной воды, защиты окружающей среды от загрязнения патогенной микрофлорой [6, 4, 5].
Опытно-производственный участок орошения животноводческими сточными водами расположен на территории ОАО «Краснодонское» Иловлинского района Волгоградской области. Он находится в европейской части РФ в междуречье рек Дон, Иловля и Волга на донской гряде в южной части Приволжской возвышенности. По природно-сельскохозяйственному районированию отнесен к сухостепной зоне каштановых почв с очень засушливым климатом и резко выраженной континентальностью.
Почвенный покров представлен в основном каштановыми почвами разного гранулометрического состава. Плотность сложения слоя 0,0-1,0 м составляет 1,39 т/м , наименьшая влагоёмкость - 19,8 %. Питательными элементами в доступной для растений форме каштановые почвы высоко обеспечены обменным калием, фосфором и слабо-обеспечены азотом.
Таблица 1 - Схема опыта
№ п/п Вариант опыта Обозначение опыта
1. Полив природной водой АоВ]
2. Полив осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:4 А]В]
3. Полив осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:3 А2В!
4. Чередование двух поливов осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:4 с одним поливом природной водой. А^2
5. Чередование одного полива осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:4 с одним поливом природной водой. А1В3
6. Чередование двух поливов осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:3 с одним поливом природной водой. А2В2
7. Чередование одного полива осветленными животноводческими сточными водами с разбавлением природной водой в соотношении 1:3 с одним поливом природной водой. А2В3
А - степень разбавления животноводческих стоков природной водой, тс
В - режим чередования поливов сточной и природной оросительной водой, mn |
Территория Волгоградской области получает много тепла и имеет длительный вегетационный период. Продолжается он 165-175 дней. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха выше +10° за вегетационный период 3300 0С-3800 0С. Этих запасов тепла вполне достаточно для вызревания кукурузы.
В период с 2011-2013 гг. были разработаны и исследованы 7 вариантов опыта (табл. 1). Поливную норму рассчитывали по известной формуле А.Н. Костякова при условии снижения предполивной влажности почвы не ниже 80 % НВ и глубине активного слоя почвы 0,80 м. Поливная норма природной водой составляет 400 м3/га. Во все годы исследований предполивной порог влажности активного слоя почвы в опытах поддерживали своевременными вегетационными поливами дождеванием согласно схеме опыта. Для полива применялась дождевальная машина BAUER Е41 тип 140 адаптированная к поливу животноводческими сточными водами.
В качестве показателя влагообеспеченности территории в настоящее время используется гидротермический коэффициент (ГТК), который показывает отношение суммы осадков за период с температурой выше 10 °С к сумме положительных температур за тот же период (табл. 2).
Таблица 2 - Гидротермический коэффициент (ГТК)
Год исследований Месяц исследований Среднее за вегетацию
IV V VI VII VIII IX
2011 2,38 0,41 0,24 0,12 0,14 2,82 0,64
2012 0,23 0,41 0,44 0,72 0,19 0,05 0,37
2013 2,38 0,38 1,70 0,40 0,03 2,75 0,97
Среднее 1,66 0,4 0,79 0,41 0,12 1,87 0,66
ГТК указывает, что климат в течение вегетационного периода складывался неравномерно: в засушливый 2011 год апрель и сентябрь были влажными, а май, июнь, июль и август сухими; в сухой 2012 год весь период вегетации был сухим; в засушливый 2013 год апрель, июнь и сентябрь определяются как влажные, а май, июль и август как сухие, при этом средний показатель ГТК приближался к значению влажного года.
Рассматривая данные по режиму орошения кукурузы по вариантам опыта, можно отметить, что для условий Волгоградской области для поддержания уровня влажности не ниже 80 % НВ в сухой год при орошении природной водой возникла необходимость проведения 8 поливов с оросительной нормой 3200 м3/га, а в засушливый - 6-7 поливов со средней оросительной нормой 2600 м /га (табл. 3).
Таблица 3 - Поливной режим кукурузы
№ варианта Поливная норма Годы исследований Среднее значение М, м3/га
2011 2012 2013
m, м3/га n, шт. М, м3/га n, шт. М, м3/га n, шт. М, м3/га Всего в том числе стоки
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 400п 7 2800 8 3200 6 2400 2800 -
2 400с 8 3200 9 3600 7 2800 3200 800
3 400с 10 4000 11 4400 9 3600 4000 1333
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4 400с 6 2400 3200 6 2400 3600 4 1600 240 3060 533
400п 2 800 3 1200 2 800 0
5 400с 4 1600 2800 4 1600 3200 3 1200 240 2800 366
400п 3 1200 4 1600 3 1200 0
6 400с 6 2400 3600 7 2800 4000 6 2400 320 3600 844
400п 3 1200 3 1200 2 800 0
7 400с 6 2400 3200 6 2400 3600 5 2000 280 3200 756
400п 2 800 3 1200 2 800 0
Многие исследователи указывают, что режим орошения кукурузы находится в прямой зависимости от климатических факторов, гидрогеологических и хозяйственных условий, биологических особенностей культуры, ее урожайности, способа полива и является основной исходной статьей водных балансов любых рассматриваемых систем
[1, 4, 2, 3].
Применение для полива ЖСВ определило специфику режима орошения кукурузы в плане количества необходимых поливов.
Различное сочетание факторов и взаимодействие эффектов от применения ЖСВ приводит к необходимости увеличения количества поливов (от 6 до 10) с целью обеспечения необходимого увлажнения расчетного слоя почвы. Чем меньше степень разбавления стоков, тем большее количество поливов необходимо провести.
Анализируя средние за три года исследований значения элементов режима орошения отмечаем, что на вариантах с чередованием двух поливов животноводческими сточными водами с одним поливом природной водой (4 и 6), по сравнению с контрольным, наблюдается увеличение оросительной нормы соответственно на 8,5 % и 22,2 %. На вариантах 2 и 3 увелечение произошло сооветственно на 12,5 и 30 %. На варианте с чередованием одного полива животноводческими сточными водами, разбавленными в соотношении 1:4, с одним поливом природной водой изменения оросительной нормы не наблюдалось. На аналогичном варианте, но с разбавлением 1:3, оросительная норма увеличилась на 12,5 %. Максимальная величина оросительной нормы сформировалась на варианте с использованием технологии «монополива» разбавленными 1:3 ЖСВ, а минимальная - на технологии чередования одного полива разбавленными 1:4 ЖСВ с одним поливом природной водой. Технологии на вариантах 2, 4, 6 и 7 по значениям оросительных норм занимают промежуточные положения.
Фактические значения элементов режима орошения указывают, что в зависимости от варианта технологии на орошаемое поле вносится разное количество сточных вод (от 366-1333 м3/га), в связи с чем, наблюдается различная динамика кольматации почвенных пор, вызываемая взвешенными веществами, находящимися в ЖСВ. Это, в свою очередь, уменьшает скорость впитывания сточной воды в почву и приводит к различному объему поверхностного стока как жидкого, так и твердого.
Различие в числовых значениях оросительных норм приведших к различным значениям внесения доз сточных вод, что в свою очередь, повлияло на урожайность зеленой массы кукурузы, которая находится в тесной корреляционной зависимости от выше названных факторов (табл. 4).
Таблица 4 - Урожайность зеленой массы кукурузы, т/га
№ варианта Год исследования Сумма Среднее Урожайность сухой массы, т/га
2011 2012 2013
1 48,21 50,57 61,03 159,81 53,27 20,74
2 67,08 76,50 81,84 225,42 75,14 26,40
3 68,70 78,95 83,51 231,16 77,05 26,87
4 65,91 74,47 79,60 219,98 73,33 25,80
5 64,11 72,38 77,23 213,72 71,24 25,44
6 75,53 79,77 86,62 241,92 80,64 28,40
7 72,15 79,45 85,55 237,15 79,05 28,24
Наименьшая существенная разность, НСР0,5 А 0,90 0,73 0,97
В 0,90 0,73 0,97
АВ 1,56 1,26 1,69
Исследованиями установлено, что использование животноводческих сточных вод для орошения кукурузы, а так же применяемая технология их внесения, позволяют получать стабильные урожаи на уровне 80 т/га зеленой массы, экономить на 25-30 % водные ресурсы и обеспечивать нормативное экологическое состояние орошаемых земель и сопрягающих агроландшафтов.
Библиографический список
1. Григоров, М.С. Управления качеством орошения ландшафтов [Текст]/М.С. Григоров, С.М. Григоров, С.Я. Семененко//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2006.
- №6. - С. 59-60.
2. Кружилин, И.П. Водный режим почвы при выращивании кукурузы в междуречье Волги и Дона [Текст]/ И.П. Кружилин, Н.В. Кузнецова // Мелиорация и водное хозяйство. - 1992. - № 5-6.
- С. 22-24.
3. Кружилин, И.П. Экологические ограничения при выращивании кукурузы на орошаемых землях Нижнего Поволжья [Текст]/ И.П. Кружилин, Н.В. Кузнецова// Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - №2(6).
- С. 131-135.
4. Семененко, С.Я. Теоретическое и экспериментальное обоснование экологически безопасных технологий орошения кормовых культур природными и сточными водами [Текст] : автореф. дис.. .док. с.-х. наук: 06.01.02./ Семененко Сергей Яковлевич. - Волгоград, 2010. - 44 с.
5. Семененко, С.Я. Исследование влияния орошения на свойства и плодородие почвы [Текст] /С.Я. Семененко// Аграрная наука. - 2004. - № 6. - С. 27-28.
6. Эколого-экономическая оценка орошения сельскохозяйственных культур животноводческими сточными водами [Текст] /М.С. Григоров, С.Я. Семененко, А.С. Семененко, Т.В. Никифоро-ва//Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2009. - №5. - С. 38-40.
E-mail: geometrvgis@mail.ru
