Рекомендуемые виды сельскохозяйственных культур и древесно-кустарниковых насаждений при использовании сточных вод в условиях Южного Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Высокая эффективность работы оросительных систем сточных вод, как мелиоративного объекта по почвенной доочистке сточных вод во многом зависит от правильного подбора сельскохозяйственных культур. Для природно-климатических, почвенно-мелиоративных условий Южного Казахстана рекомендованы виды кормовых культур, отвечающих не только агромелиоративным, санитарно-гигиеническим, но и ветеринарным требованиям. Для утилизации неблагоприятных по ряду показателей сточных вод предложено создание древесно-кустарниковых насаждении из районированных пород и выращивание саженцев декоративных и плодовых деревьев.

При орошении сточными водами подбор состава сельскохозяйственных культур имеет важнейшее эколого-мелиоративное значение. Насаждения должны обеспечивать не только максимальный прием и распределение всего запроектированного количества сточных вод в течение года, но и стимулировать и активизировать биохимические процессы в почве, обеспечивая доочистку сточных вод в естественных условиях, получая в то же время необходимые для своего роста и развития элементы пищи и влаги. Это - одновременные, неразрывные, взаимообусловленные и дополняющие друг друга процессы.

Высокий уровень урожайности на полях орошения является в то же время показателем хорошей очистки сточных вод, так как культурные растения требует тех же условий жизни, что микроорганизмы, обезвреживающие сточную жидкость, отсюда следует, что величина урожая на оросительных системах сточных вод (ОССВ) является объективным показателем степени очистки сточных вод. Однако зависимость между урожаем растений и степенью обезвреживания стоков не исключает различной приспособленности отдельных групп растений к специфическим условиям ОССВ, поэтому подбор наиболее перспективных культур и сортов был и остается одним из важных вопросов.

Необходимо учесть, что сельскохозяйственные культуры на полях орошения возделываются в совершенно новых условиях. Поскольку поступающие с очистных сооружений сточные воды не полностью освобождены от микроорганизмов и представ-ляют определенную опасность в санитарном отношении, в соответствии с действующими правилами, запрещается возделывание на ОССВ овощей, в том числе картофеля, ягод, фруктов, бахчевых, а также винограда [1].

Широкое распространение на ОССВ получил кормовой севооборот, где половину площади должны занимать многолетние травы. Практика хозяйств, использующих сточные воды, показывает, что чем больше площади в севообороте заняты травами, тем легче распределить сточную воду. Многолетние и однолетние травы хорошо усваивают питательные вещества, содержащиеся в сточных водах, улучшают структуру почвы, обогащают ее органическими веществами за счет корневых остатков и дают большие урожаи с высоким качеством. Основной культурой на орошаемых участках с использованием сточных вод в условиях Южного Казахстана должна быть люцерна, которую следует высевать совместно с ячменем. В условиях орошения и хорошей агротехники можно получать урожай ячменя более 30 ц/га. На почвенных разновидностях Юга Казахстана люцерна хорошо переносит слабое засоление, зимостойка, обладает мощной корневой системой, люцерна хорошо переносит глубокое увлажнение почвы большими поливными нормами.

В зарубежном сельском хозяйстве с целью максимального использования сточных вод орошаются сеяные травы и естественные луговые угодья. В Польше прирост урожая на орошаемых сточными водами землях по сравнению с неорошаемыми, составляет: озимой ржи - 186 %, кукурузы на зеленый корм - 144, сена естественных луговых трав - 350, кормовой свеклы - 160, подсолнечника на корм - 216, ярового ячменя - 40 %. В ГДР около 70 % орошаемой площади представляют собой луга [2].

Наиболее непритязательна к условиям возделывания на ОССВ из многолетних и однолетних трав суданская трава. Возделываемая в любое время лета (летом по предпосевной влагозарядке), она быстро затеняет почву с вегетации, выдерживает длительный, до 20 дней застой воды в микропонижениях, способна давать три урожая в год и может считаться одной из перспективных и продуктивных пожнивных культур, используемых в целях уплотнения севооборотов на (ОССВ) и интенсификации использования этих земель. Урожай зеленой массы ее достигает 15 т/га, а семян - 3,7 т/га.

При поливе сточными водами у кукурузы на силос развиваются как подземные, так и надземные органы. При прочих равных условиях урожай увеличивается на 22...46 % [3].

В зарубежной практике эксплуатации полей орошения кормовые культуры также занимают ведущее место в структуре посевных площадей. В Польше при поливах стоками крахмальных заводов урожай кукурузы на силос достигал 94 т/га, подсолнечника - 102 т/га, свеклы кормовой - 83,9 т/га, свеклы сахарной - 40,2 т/га.

Люцерна и кукуруза на силос отличаются высокими кормовыми качествами. Материалы исследований показали, что по сравнению с контрольным вариантом (полив чистой водой), увеличивается не только урожайность, но и больше выносится элементов минерального питания, как с общим урожаем, так и в % на единицу сухого вещества (табл. 1).

Орошения сточной водой, способствуя большому накоплению элементов минерального питания, как в люцерне, так и в кукурузе на силос, значительно улучшают их питательные качества (табл. 2).

Таблица 1. Вынос элементов минерального питания с урожае

Таблица 2. Усредненный химический состав кормовых культур

В вариантах с поливом сточной водой, за счет большой вегетативной массы растений по сравнению с поливом речной водой, увеличивается зольность люцерны на 12 %, кукурузы на 11%, соответственно, с увеличением зольности возросло и содержание кальция, особенно у люцерны на 11 %, в меньшей степени у кукурузы на силос - 3 %. Это связано с большим содержанием фосфора в кукурузе и несколько меньшим в люцерне, на варианте с поливом сточной водой. Содержания сырого протеина возросло в опытах люцерны на 12 %, в кукурузе силос на 20 %, жира, соответственно, на 37 и 8 %. Количество клетчатки и безазотных экстрактивных веществ БЭВ в растениях, как в опытах кукурузы, так и люцерны снижается, клетчатки на 8…9 %, безазотных экстрактивных веществ на 1…2 %.

На юге республики желательно включение в севооборот зерновых культур: яровая пшеница, рожь, ячмень, озимая пшеница. Зерновые, дающие самые концентрированные корма, необходимы в любом животноводческом хозяйстве. Во избежание полегания соломы при поливе сточными водами следует подбирать соответствующие неполегающие сорта и маневрировать поливами. На орошаемых сточными водами землях возделывают и технические культуры, так в условиях Жамбылской области сахарная свекла зарекомендовала себя как высокоурожайная культура. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при орошении городскими сточными водами урожайность ее не опускается ниже 400...500 ц/га, а урожай кормовой свеклы доходит до 1000 ц/га.

В таблице 3 представлен химический состав ботвы и корнеплода сахарной свеклы, поливавшейся как чистой водой, так и сточной при различных поливных режимах. Эти данные показывают, что поступившие в растения различные элементы распределяются в различных органах неравномерно. Наиболее высокие содержания наблюдается у листьев сахарной свеклы, превышающие в несколько раз содержание их в корнеплодах.

Отсюда можно предположить, что орошение сточными водами не снижает качество сахарной свеклы, а наоборот. Об этом свидетельствует увеличение сухого вещества и сырого протеина в составе сахарной свеклы.

Таблица 3. Усредненный химический состав сахарной свеклы, в % на сухое вещество

Орошение сточными водами на качество продукции сельскохозяйственных культур отрицательного влияния не оказали (табл. 4). Содержание тяжелых металлов в рапсе озимом, ячмене яровом, люцерне на сенаже и зеленой массе, кукурузе на силос и в зерне не превышало ПДУ (табл. 4).

Таблица 4. Содержание микроэлементов в составе кормовых культур, мг/кг сухого вещества

Содержание кальция, магния и фосфора соответствуют зоотехническим нормам. Как известно, полноценные корма должны содержать не менее 0,6% - кальция, 0,43 % - фосфора, 0,2 % - магния и не более 2 % - калия. Надо отметить, что качество продукции сельскохозяйственных растений помимо природно-климатических, почвенно-мелиора-тивных условий территории произрастания зависит от химического состава сточных вод.

Так, например, полив фторсодержащими сточными водами приводит к снижению урожайности и ухудшению качества растительной продукции за счет увеличения фтора (табл. 5).

Повышение содержания фтора в растительной продукции (допустимое содержание 5,0 мг/кг сухого вещества) на всех вариантах опыта объясняется не только составом поливной воды, но и повышенным содержаниям подвижного фтора в почве вблизи территории завода (8…30 мг/кг), тогда как допустимое его содержания в почве 3,0 мг/кг.

сточный оросительный сельскохозяйственный

Таблица 5. Содержание фтора в растительных образцах (мг/кг сухого вещества)

Следовательно, при орошении сточными водами с неблагополучными санитарно-гигиеническими показателями особое место должно принадлежать древесно-кустарни-ковым насаждениям, которые имеют несколько существенных преимуществ по сравнению с сельскохозяйственными культурами:

- присутствие в сточных водах токсичных и канцерогенных веществ, не имеют принципиального значения, так как, получаемая продукция не используется в кормовых и пищевых целях;

- контакт обслуживающего персонала со сточной жидкостью сводится к минимуму;

- большие размеры корневой системы увеличивают зону аэрации под древесными насаждениями, что способствует более интенсивному поглощению вредных веществ из почвы, тем самым повышается эффективность доочистки сточных вод;

- более позднее замерзание почвы под лесной подстилкой и наименьшая глубина замерзания способствует удлинению оросительного периода, тем самым уменьшается период зимнего накопления сточных вод в прудах накопителях;

- при орошении лесонасаждений более приемлемо круглогодовое использование сточных вод, потому что проведение зимних, ранневесенних, вегетационных, поздноосенних поливов не влечет за собой особых таких отрицательных последствий, как вымакание и выпаривание посевов, оттягивание начала проведения весенних агротехнических работ;

- при орошении лесонасаждений возможен более стабильной прием сточных вод в течение года, так как это не связано с проведением некоторых ежегодных технологических операций (посевов, междурядные обработки, скашивание, стравливание и т.п.), а это является немаловажным фактором, если учитывать строго лимитированное, независимо от времени года поступление оросительной воды.

Поэтому лесные насаждения должны быть составной частью полей орошения, которые, утилизируя сточные воды, имеют и большое санитарно-гигиеническое значение в промышленной зоне и на оросительных системах сточных вод пригородной зоны.

Многолетние исследования по выращиванию древесных насаждений с орошением сточными водами, проводимые в Польше, показывают, что тополь, ольха, береза, дуб, ясень, клен, лиственница, ель, сосна, ива, по сравнению с неорошаемым контролем, дают значительно больший прирост древесины и обладают большей стойкостью ко всяким заболеваниям. В США используют лесные насаждения с целью очистки сточных вод. Сточные воды способствуют значительному приросту в высоту дуба, сосны, ели голубой и дуба красного, древесина которых пригодна для целлюлозно-бумажного производства. В условиях Поволжья при поливе промышленными сточными водами на светло-каштановых почвах имеют нормальный рост и развитие дуб черешчатый, тополь пирамидальный и бальзамический, береза бородавчатая, клен ясенелистный, вяз перистоветвистый, акация белая. [4]

На сероземных почвах в условиях Жамбылской области при поливе сточными водами завода АО «Казфосфат» лучше развивались такие породы, как вяз мелколистный, пирамидальный тополь, ясень обыкновенный и тамариск. Ежегодный прирост составил, соответственно 120...168 см.; 63,7...93,1; 79,4...94,0; 58,1...95,6 см и по диаметру корневой шейки 3,6...4,1 см.; 2,1…2,11; 1,5...1,61; 3,1...3,6 см. Вышеперечисленные породы при орошении сточной водой в условиях высокого содержания фторидов в почве оказались более устойчивыми, чем породы ива плакучая, клен остролистный, в которых наблюдалось частичное пожелтение, выпадение листьев и особенно высыхание верхней части основного ствола кроны.

Для выполнения лесопосадочных работ и поддержания насаждений на каждом массиве, кроме нормальных посадок, должны быть организованы специальные питомники для выращивания посадочного материала. В качестве посадочного материала наиболее пригодны сеянцы, саженцы и черенки, которые предварительно выращиваются в питомниках.

Кроме того, перспективным при утилизации сточных вод является возделывание саженцев плодовых деревьев с использованием вегетативных подвоев. В качестве вегетативных подвоев используются отводки с однолетними черенками сеянцами.

Для семечковых культур: М9-карликовый подвой для яблони; ММ 106-сред-нерослый подвой для яблони; Айва (А) - карликовый подвой для груши. Груша обыкновенная лесная - сильнорослый подвой для груши. Вегетативно размножаемые подвой, М 9, ММ 106 и айва (А); груша обыкновенная - размножается семенами.

Для косточковых культур: Альча - подвой для сливы; Антикна (магалебская вишня) - подвой для вишни и черешни; Абрикос обыкновенный - подвой для абрикоса. Способ размножения - посев косточек.

Создание массивных древесных насаждений, орошаемых сточными водами, обеспечит не только утилизацию неблагоприятных по ряду показателей сточных вод, но и создание их в пригородной зоне явятся мощным экологическим фактором в стабилизации подвижного равновесия в масштабе данной территории.

Полученные результаты исследований позволяют сделать следующие выводы: на близлежащих территориях химических заводах фосфорной промышленности Жамбылской области, где нарушено экологическое равновесие в результате техногенного воздействия возможно создание массивов древесных насаждений преимущественно из районированных пород, зарекомендовавших себя устойчивыми при сложившихся почвенно-гидрогеологических условиях. Рекомендуются к выращиванию следующие породы древесных насаждений: вяз мелколистный, тополь пирамидальный, быстро растущие виды тополей «Казахстанский», «Кызылтан» и «Кайрат», ясень обыкновенный, тамарикс, которые при соблюдении установленных норм режима орошения позволяют обеспечить бесперебойную утилизацию химически загрязненных сточных вод.

При повышенной минерализации оросительной воды на участках, где имеются минерализованные грунтовые воды, необходимо выращивать более солевыносливые породы. К ним относятся тамарикс, саксаул, айлант, гледичия и др.

Литература

1. Оросительные системы с использованием сточных вид нормы проектирования ВСП 33-2.2.02-86. М 1986.- С.85.

2. Кутера Д.Я. Очистка сточных вид при использовании их в сельском хозяйстве. Сельскохозяйственное использование сточных вод. Материалы VI международного совещания ученых социалистических стран, что использованию сточных вод в сельском хозяйстве. - М., 1972. C. 92-106.

3. Зубаиров О., Айменов А.Т., Мусаев А.И., Константинов В.М. Сельскохозяйственное использование сточных вод в Казахстане. - Алма-Ата: Кайнар, 1985. C. 51-68.

4. Марымов В.И. Использование промышленных сточных вод для орошения. - М.: Колос, 1982. С.72.

Размещено на Allbest.ru