ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ВНЕСЕНИЯ ПТИЧЬЕГО ПОМЕТА НА САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКУ И УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЧВ К АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Роль и значение почвенного покрова в сельскохозяйственном производстве трудно переоценить, причем как для получения урожая культурных растений, так и для сохранения сбалансированности компонентов агроэкосистемы. Как отмечает С.А. Шафран с соавт.

Особенно важным это является для хозяйств с интенсивной системой земледелия, вызванной необходимостью использования на пашне больших объемов органических удобрений промышленного птицеводства. Причем следствием такой интенсификации растениеводства не всегда является улучшение агрохимических характеристик почвы. Так, например, И.А. Борисычев с соавт.

Еще одной проблемой, которая делает контроль состояния почв земель сельскохозяйственного назначения практически обязательным, является возможность их загрязнения в современных условиях интенсификации производства. Так, например, в публикациях отмечается

В работе использован метод сравнительного анализа результатов агроэкологического обследования почв ООО «Птицефабрика «Павловская» в 2012 и 2022 гг. Отбор проб выполнен ЦАС «Нижегородский» в соответствии с рекомендациями по проведению комплексного мониторинга плодородия земель. Почвенный покров хозяйства представлен светло-серыми лесными почвами среднесуглинистого гранулометрического состава, не смытыми или слабосмытыми.

 На плане землепользования хозяйства были выбраны паспортизуемые участки, объединенные в группы по основному критерию – насыщенности почв пометом. В каждой группе было по 3 паспортизуемых участка. Выделенные участки имеют разную удаленность от места образования и хранения птичьего помета: участки с насыщенностью 30 т/га (условное обозначение ПП-30) – 3-5 км, с насыщенностью 20 т/га (ПП-20) – 6-9 км, с насыщенностью 10 т/га (ПП-10) – 10-13 км. Общая площадь земельного массива в анализе – 457,3 га.

Насыщенность птичьим пометом рассчитана из объема годового его накопления, в среднем по хозяйству она составила 22 т/га. Помет образуется при напольном содержании кур на подстилке из опилок, масса опилок – 10% от массы помета. Усредненная характеристика птичьего помета, используемого на землях птицефабрики: содержание сухого вещества – 35%; органического вещества, в расчете на сухое вещество – 63%; реакция среды 7,2 единиц рН; содержание общего азота, фосфора и калия в расчете на естественную влажность – 1,08%, 0,89 и 0,47% соответственно. То есть, по реакции среды, содержанию сухого вещества, органического вещества и общего фосфора помет соответствует требованиям ГОСТ 33830-2016 «Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия. Межгосударственный стандарт», но в нём отмечено пониженное содержание общего азота и калия.

При анализе изменений учитывали средневзвешенные значения каждого из показателей почвенного плодородия. Использованные в расчетах данные по паспортизуемым участкам, а также средневзвешенные значения анализируемых показателей статистически обработаны методом дисперсионного анализа.

Устойчивость почв к антропогенному воздействию определяется комплексом факторов, среди которых определяющее значение имеют такие характеристики почвенного поглощающего комплекса, как кислотность и сумма поглощенных оснований. Однако первая реакция неблагоприятных для почвы воздействий проявляется на реакции почвенной среды, что оценивается показателями рН водной и солевой вытяжки. При этом рН водной вытяжки из почвы (активная кислотность) имеет значение, прежде всего, при оценке условий роста растений на ранних этапах развития, а рН солевой вытяжки (обменная кислотность) – на этапах формирования основной фитомассы и продуктивных частей растения. В этой связи для предприятий, характеризующихся высокой насыщенностью удобрениями (как минеральными, так и органическими) следует определять не только рН солевой вытяжки, что является обязательным требованием при проведении агрохимического обследования, но и водной вытяжки из почвы, дабы не допустить резкого изменения реакции среды и негативных её проявлений на проростках культурных растений.

Сведения о динамике показателей почвы, характеризующих не только плодородие почвы, но и её устойчивость к внешним воздействиям, приведены в таблице 1.

Согласно полученным в 2012 году результатам, активная кислотность почвы всего анализируемого земельного массива выражается величиной 6,1 единиц рН, что в соответствии с рекомендациями агрохимической службы по степени кислотности оценивается как близкая к нейтральной. При этом значения рН водной вытяжки на всех паспортизуемых участках земельного массива позволяют заключить, что дозы внесения помета на активную кислотность почвы влияния не оказывают, оставляя её изменения в пределах группы «степень кислотности почвы – близкая к нейтральной» (интервал в группе 5,6 – 6,5 единиц). К 2022 году в сравнении с 2012 годом актуальная кислотность почвы не изменилась и в целом не зависела от дозы внесения птичьего помета.

Средневзвешенный показатель рН солевой вытяжки, по величине которого судят об обменной кислотности почвы, в 2012 году был равен 5,1 единиц, что позволяет трактовать степень кислотности пахотных почв анализируемого земельного массива как слабокислую. Данные таблицы также свидетельствуют о существенной разнице в значениях рН для группы паспортизуемых участков с разной насыщенностью птичьим пометом: средневзвешенный рНkcl участков с насыщенностью пометом в 30 т/га достоверно выше, чем участков с насыщенностью 10 т/га и 20 т/га.

К 2022 году обменная кислотность изменилась, и наиболее заметно – на участках с насыщенностью птичьим пометом 30 т/га, где рН солевой вытяжки снизился на 0,3 единицы, а почва перешла из разряда слабокислых в группу среднекислых. Здесь следует отметить, что наши данные несколько расходятся с имеющимися в открытой печати публикациями. Так, Ж.А. Иванова

Гидролитическая кислотность почвы свидетельствует о количестве катионов водорода, включенных в почвенные коллоиды. Естественно, что в почвах, где коллоидов потенциально может больше, гидролитическая кислотность, при прочих равных условиях, может быть больше. Подобное суждение подтверждается данными с участков, где птичий помет вносится ежегодно дозами порядка 30 т/га. На этих участках в составе почвенного поглощающего комплекса присутствует, безусловно, большее количество органических коллоидов, чем на участках с меньшей насыщенностью пометом (20 т/га и 10 т/га), что и привело к увеличению показателя гидролитической кислотности. Согласно рекомендациям агрохимической службы, почвы с таким значением Нг (в 2012 году 4,41 ммоль/100 г почвы, в 2022 году 4,21 ммоль/100 г почвы) относят к среднекислым. Однако, учитывая показатель НСР, разницу в значениях Нг для группы участков с насыщенностью 10 т/га и 30 т/га нельзя признать достоверной и следует трактовать лишь как тенденцию повышения гидролитической кислотности почвы при увеличении дозы внесения органического удобрения «птичий помет».

Сумма поглощенных оснований с увеличением насыщенности пашни птичьим пометом неуклонно повышалась в оба года проведения обследований, хотя абсолютные значения изменений были более видимыми в 2012 году. Если же учитывать величину случайных ошибок при проведении полевых исследований, то достоверные увеличения суммы поглощенных оснований от увеличения ежегодных доз внесения помета с 10 т/га до 30 т/га можно констатировать и в 2012, и в 2022 году.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что со временем, при любой насыщенности почв птичьим пометом, гидролитическая кислотность имеет тенденцию к снижению, что можно трактовать как положительное явление. Однако при этом сумма поглощенных оснований снижается существенно: средневзвешенное значение суммы поглощенных оснований для всей анализируемой площади к 2022 году снизилось на 3,3 ммоль/100 г почвы (22% к 2012 году).

Среди возможных причин снижения суммы поглощенных оснований предположительно можно назвать только лишь повышение интенсивности минерализационных процессов как почвенного органического вещества (включая процессы минерализации гумуса), так и свежепривнесенного в почву органического вещества птичьего помета. О значительном повышении интенсивности процессов минерализации при использовании приёмов интенсификации земледелия свидетельствуют, например, исследования В.М. Передериевой с соавт.

Средневзвешенный показатель рНkcl по всем паспортизуемым участкам земельного массива свидетельствует об увеличении обменной кислотности на 0,3 единицы, или 6% к кислотности почвы на начало наблюдений. Возможной причиной таких изменений в обменной кислотности почвы может быть как раз высокое значение на этих же участках гидролитической кислотности почвы. Ведь известно, что обменная кислотность включает в себя не только катионы собственно водорода, но и существенную долю катионов алюминия и железа, способных придавать почве кислые свойства, и поступающих в почву с органическими удобрениями, в том числе – с птичьим пометом.

В таблице 2 приведены результаты анализа почвенных проб с выделенных участков на содержание в них основных токсикантов.

Большинством авторов одним из самых опасных токсикантов признается кадмий

Выявлено, что средневзвешенное содержание свинца и кадмия в массивах земельных участков с разной степенью насыщенности не превышает фоновый уровень, который установлен для почв сельхозугодий Правобережья Нижегородской области по многолетним данным 28 реперных участков

Средневзвешенное содержание ртути в почвах птицефабрики ниже даже ориентировочного значения фонового содержания ртути для средней полосы России, отмечаемого в

Некоторую тревогу вызывает содержание в почве мышьяка. Пока средневзвешенное его содержание и в среднем по земельному массиву на площади 473,3 га, и на выделенных участках с разной степенью насыщенности, меньше величины транслокационного ПДК, но колебания внутри участков существенны. Так, содержание As в почвах участка с насыщенностью 30 т/га варьировало в пределах 0,70-1,50 мг/кг; в почвах участка с насыщенностью 20 т/га – 1,20-1,70 мг/кг, а с насыщенностью 10 т/га – 0,80-1,40 мг/кг. Вместе с тем, вышеприведенные цифры свидетельствуют, что содержание мышьяка в почвенном покрове птицефабрики колеблется вне связи с внесением различных доз птичьего помета. Подобное отмечают в своей работе В.Н. Ситникова с соавт.

Анализ результатов изменений в характеристике показателей, определяющих устойчивость почв к внешним антропогенным воздействиям, позволяет сделать следующие выводы, свидетельствующие в целом о её снижении, а именно:

• внесение птичьего помета в больших дозах (насыщенность 30 т/га в сравнении с насыщенностью 10 т/га) способствует проявле-нию тенденции увеличения гидролитической кислотности на 0,61 ммоль/100 г почвы (16-17%);

• обменная кислотность почвы, судя по рН солевой вытяжки, при систематическом 10-летнем использовании птичьего помета в качестве органического удобрения с насыщенностью 22 т/га в среднем по земельному участку площадью 457,3 га с течением времени повышается, изменяясь с 5,1 единиц рНkcl до 4,8 единиц рНkcl;

• длительное использование куриного помета на светло-серых лесных почвах среднесуглинистого гранулометрического состава крупного птицеводческого предприятия в ежегодных дозах внесения 10-30 т/га привело к снижению суммы поглощенных оснований: средневзвешенное значение этого показателя для всей анализируемой площади к 2022 году снизилось на 3,3 ммоль/100 г почвы (22% к 2012 году);

• содержание мышьяка, ртути, подвижных форм свинца и кадмия в почвах, длительное время удобрявшихся птичьим пометом, значительно ниже предельно допустимой концентрации химических веществ в почвах и не превышает фоновый уровень, который установлен для почв сельхозугодий Правобережья Нижегородской области.