CC BY
16
ВЛИЯНИЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ СТОКОВ НА БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ*
Е.А. Пивень, Е.В. Пронин
Российский университет дружбы народов
Исследования по внесению в почву животноводческих стоков проведены в 2001-2003 гг. в племсовхозе «Наро-Осаново» Одинцовского района Московской области на полях орошения, введенных в эксплуатацию в 1980-1983 гг. Почва дерново-подзолистая легкосуглинистая, слабогу-мусированная с невысоким естественным плодородием. В пахотном горизонте содержание гумуса составляло 2,05%, легкогидролизуемого азота - 5,9 мг/100 г почвы, Р205 - 9,5 и К20 - 16,3 мг/100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая (рИКС1 5,5), гидролитическая кислотность - 2,8 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 7,6 мг-экв/100 г, степень насыщенности почвы основаниями -73,0%, плотность сложения - 1,28 г/см3, пористость -51,3%, наименьшая влагоемкость - 22,4%.
Животноводческие стоки вносили на вновь орошаемый участок и участки с удобрительным орошением №40Р120К300) по следующим вариантам: 1 - контроль (без внесения стоков); 2 - внесение стоков в течение 1-3 лет; 3 - 10 лет; 4 - 20 лет.
Подготовленные животноводческие стоки после их отстаивания в накопителях в среднем содержали взвешенных веществ 1560 мг/л, солей по сухому остатку -4,85 г/л, органических веществ по ХПК - 18830 мг02/л, азота общего - 800 мг/л (в т.ч. 75% аммиачного), фосфора - 400 и калия - 1000 мг/л. По агрохимическим показателям стоки являются ценным органическим удобрением. Содержание микроэлементов и тяжелых металлов (ТМ) в них в среднем составляло: Си - 0,05 мг/л, 2п - 0,01; Со -0,02; РЬ - 0,01; Сг - 0,004; Мо - 0,013; Мп - 2,03 мг/л и не превышало ПДК. В животноводческих стоках отсутствовали патогенная микрофлора и яйца гельминтов.
Содержание ТМ в почве при многолетнем внесении животноводческих стоков существенно повышалось, но загрязнения почвы выше допустимых уровней не было, одна-
ко содержание меди несколько превышало ПДК, что указывает на необходимость нормированного внесения стоков.
В вариантах с внесением животноводческих стоков общее количество микроорганизмов было в 1,2-2,1 раза выше, чем в контроле.
При трехлетнем внесении стоков число микроорганизмов составило (730 тыс. в 1 г почвы). Наибольшее число микроорганизмов наблюдалось при внесении животноводческих стоков в течение 20 лет (1320 тыс. в 1 г почвы). В целом, многолетнее внесение животноводческих стоков способствует увеличению в почве бактерий на КАА (более чем в 2 раза) и снижению микроорганизмов на среде Эшби (в 2 раза), что проводит к существенному увеличению коэффициента минерализации и одновременному снижению коэффициенту олиготрофности (табл. 1). Целлюлозоразрушающая активность почв изменяется в зависимости от срока экспозиции и длительности внесения животноводческих стоков. В начале вегетации процесс проходит более активно, затем интенсивность несколько снижается. Так, в контроле величина целлюлозоразрушающей активности почвы в среднем за три года составляла за один месяц 15,10%, за два - 23,26% и за три - 39,16 %. Эти данные свидетельствуют о слабой степени интенсивности процесса в первые два месяца экспозиции и средней интенсивности при продолжительности экспозиции в течение трех месяцев.
При трехлетнем внесении стоков целлюлозоразрушающая активность почвы увеличилась соответственно до 22,74%; 32,91% и 55,18% при сроке экспозиции льняного полотна 1, 2 и 3 месяца, что указывает на слабую (1 месяц экспозиции), среднюю (2 месяца) и сильную степень интенсивности процесса разложения льняной ткани при трех месяцах экспозиции. С увеличением длительности внесения животноводческих стоков биологическая активность
1. Динамика численности и состав почвенных микроорганизмов в слое почвы (0-15 см) при
Вари- ант опыта Бактерии на МПА Микроорганизмы на КАА Микроорганизмы на среде Эшби Микромицеты на среде Чапека Общее учтенное количество, тыс /1 г почвы КАА / МПА Эшби / МПА
бактерии актиномицеты всего
тыс / 1г почвы % тыс / 1г почвы % тыс / 1г почвы % тыс / 1г почвы % тыс / 1г почвы % тыс / 1г почвы % количе- ство %
1 116 18,1 99 15,5 74 11,6 173 27,1 339 52,9 12 1,9 640 100 1,5 2,9
2 133 18,3 142 19,4 95 13,0 237 32,4 344 47,1 16 2,2 730 100 1,8 2,6
3 196 19,2 350 37,3 125 12,3 475 46,6 342 33,5 7 0,7 1020 100 2,4 1,7
4 231 17,4 521 39,5 220 16,7 742 56,2 336 25,5 12 0,9 1320 100 3,2 1,5
НСР05 51 45 46 4,6 5,4 163 - -
Стоки 220 13,9 564 35,7 463 29,3 1027 65,0 319 20,2 14 0,9 1580 4,7 1,3
Примечание. МПА - аммонифицирующие бактерии, КАА - микроорганизмы, потребляющие минеральные формы азота. Эшби/МПА - коэффициент олиготрофности (>1) показывает, что в почве недостаточно легкодоступных в отношении азота органических соединений и поэтому преобладают микроорганизмы олиготрофилы (Эшби), которые развиваются при низком содержании азота. КАА/МПА - коэффициент минерализации (если >1) показывает, что в почве протекают интенсивные процессы минерализации органического вещества, что улучшает минеральное питание растений.
* Работа выполнена под руководством профессора А.В. Шуравилина.
_____________________________________________________________________________________
2. Урожайность зеленой массы многолетних злаковых трав в зависимости от длительности внесения животноводческих стоков, т/га____________________________________________
Вариант опыта 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2001-2003 гг.
I укос II укос всего I укос II укос всего I укос II укос всего среднее прибавка
т/га %
1 13,2 7,15 20,35 8,97 3,67 12,64 16,20 9,52 25,72 19,54 - -
2 22,3 13,15 35,82 20,76 8,07 28,83 23,03 13,53 36,56 33,07 13,53 69,2
3 26,67 14,41 41,03 25,53 14,09 39,62 26,58 19,25 45,83 42,16 22,62 115,8
4 30,01 18,4 48,41 29,84 16,41 46,25 29,64 20,60 50,24 48,30 28,76 147,2
НСР05 3,84 2,65 4,16 2,24 3,02 1,17
возрастала. В течение 10 лет процент разложения льняной ткани в среднем за три года за первый месяц составил 34,43%, за второй - 48,16 и за третий - 70,16%.
Процент разложения льняного полотна был наибольшим при внесении стоков в течение 20 лет и составил за один месяц - 39,93%, за два - 63,12 и за три - 81,28%. В целом степень интенсивности процесса разложения льняного волокна при внесении стоков в течение 10 лет была средней или сильной, а при внесении стоков в течение 20 лет - сильной или очень сильной в зависимости от продолжительности экспозиции. После трех месяцев экспозиции целлюлозоразрушающая активность почвы в вариантах внесения стоков в среднем за 3 года превышала контроль соответственно в 1,4, 1,8 и 2,1 раза.
В зависимости от продолжительности внесения животноводческих стоков повышалось не только почвенное плодородие, но и продуктивность почв. Наши исследования показали, что наибольшая урожайность многолетних трав в среднем за 3 года получена при внесении стоков в течение 20 лет - 48,3 т/га зеленой массы и была больше контроля на 147,2 %. Внесение животноводческих стоков в течение 10 лет повышало урожайность по сравнению с контролем на 115,8%, а в вариан-
те, где стоки вносили 1-3 года - на 69,2 % (табл.2).
Многолетнее внесение животноводческих стоков способствовало получению кормов с высокой питательной ценностью. Из положительных изменений зоотехнического состава кормовой массы при многолетнем внесении животноводческих стоков следует отметить увеличение содержания протеина, жира и золы. Однако в то же время происходило снижение содержания сахаров и клетчатки. Кроме того, в кормовых травах ежегодно накапливались микроэлементы и ТМ. При этом устанавливалось подвижное равновесие между поступлением микроэлементов и ТМ в почву и выносом растениями. Общее содержание их не превышало максимально допустимый уровень.
Таким образом, для повышения урожайности и качества многолетних трав на зеленую массу при двухукосном их возделывании рекомендуется ежегодно вносить подготовленные животноводческие стоки КРС по норме азота, которую устанавливают по его выносу урожаем. Стоки целесообразно вносить в начале вегетации трав в дозе 150 м3/га (Ы120) и такой же после первого укоса при общей норме удобрительных поливов 300 м3/га (Ы240).
ТАЛАНТЛИВЫЙ УЧЕНЫЙ-АГРОХИМИК
Памяти А.А. КАЛИКИНСКОГО (1915-1993)
13 октября 2005 г. исполнилось бы 90 лет со дня рождения Заслуженного работника высшей школы БССР, профессора, доктора сельскохозяйственных наук Александра Арсеньевича Каликинского.
А.А. Каликинский родился в с. Закобякино Любимского района Ярославской области в семье служащих. После окончания в 1933 г. Любимского сельскохозяйственного техникума Александр Арсеньевич работал агрономом - семеноводом во Владимирской области, а затем - преподавателем в Любимской школе колхозных кадров. В 1937 г. он поступил в Белорусский СХИ (ныне Белорусская государственная сельскохозяйственная академия). Однако начавшаяся в 1941 г. Великая Отечественная война прервала учебу. После возвращения из армии он с отличием закончил институт.
В 1954 г. А.А. Каликинский защитил кандидатскую диссертацию на тему «Вопросы питания яровой пшеницы в связи с применением рядкового удобрения на дерново-подзолистых почвах Белоруссии». В этом же году он получил звание доцента. С 1955 по 1962 г. работал деканом агрономического факультета, а с 1962 по 1965 г. - проректором по учебной работе, с 1966 по 1971 г. - деканом факультета агрохимии и почвоведения, с 1973 по 1991 г. заведующий кафедрой агрохимии, с 1991 по 1993 г. - профессор этой кафедры.
В 1978 г. А.А Каликинский защитил докторскую диссертацию «Пути повышения эффективности применения минеральных удобрений под зерновые культуры (на примере Белорусской ССР)», а в 1979 г. ему было присвоено звание профессора.
Педагогическая деятельность А.А. Каликинского неразрывно связана с научными исследованиями. Уже в 1950 г. выходят его первые работы, посвященные рядковому внесению удобрений под зерновые культуры и лен. В 1964 г. на кафедре агрохимии была создана проблемная лаборатория питания растений под руководством профессора Р.Т. Вильдфлуша. Стало развиваться направление по изучению эффективности ленточного внесения удобрений. А.А. Каликинский активно подключился к этой работе в 1972 г. и возглавлял это направление 20 лет.
По инициативе А.А. Каликинского в 1979 и 1982 гг. были заложены два стационарных опыта в полевом и кормовом севооборотах по изучению эффективности локального способа основного удобрения в зависимости от степени окультуренности дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы. Исследования по локальному внесению, выполнен-
