Мусаев А.И., Турекельдиева Р.Т., Мадалиева Э.Б., Сабитов Р.С., Орынбаева У.К.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати, Казахстан

ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

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

Всеми исследователями отмечаются положительное влияние городских сточных вод на рост и развитие растений кормовых культур. Все изучаемые растения имели мощные листья и хорошее цветение в результате положительного действия основных питательных элементов в сочетании с микроэлементами, содержащимися в сточной воде более доступной форме [70, с.40; 276-293].

Как показали наши исследования, при орошении различных сельскохозяйственных культур сточными водами отрицательного их влияния на кчество получаемой продукции нами не установлено ( таблица 1).

Поулченные результаты полевых и лизиметрических опытов позволяют утверждать, что питательность и качество продукции сельскохозяйственных культур, при прочих равных условиях зависят от состава сточной воды и агромелиоративных свойств почвы.

Качество сельскохозяйственной продукции во многом зависит от количественного содержания микроэлементов. По классификации, основанной на количественном признаке, все содержащиеся в почве и биологических объектах элементы делятся на три группы: макроэлементы, микроэлементы ультрамикроэлементы. Группы элементов содержатся в почве, растениях и животных в следующих количествах (%): макроэлементы- ^-1 - ^-2, микроэлементы - ^-3 - ^-5, ультрамиркоэлементы - ^-6 - ^-8. Согласно данной классификации, для растений из указанных элементов сера и железо являются макроэлементами, а медь, цинк, бор, фтор, свинец, селен – микроэлементами.

Роль микроэлементов растительных и животных организмов огромна. Они участвуют не только в пострении клеток, но и в процессах обмена веществ, в превращениях веществ и энергии. Они необходимы для нормального протекания процессов фотосинтеза, дыхания, синтеза белка.

До поределенного уровня содержание некоторых элементов могут являтся питательными вещестами для растений, но при значительном, превышающем допустимый уровень для орошения сельскохозяйственных угодий может происходить их накопление в почве и возможное последующее отрицательное влияние на растительные и животные организмы.

Таблица 1 – Влияние орошения сточными водами на качество продукции (усредненные данные за 1990 – 2010 гг.).

Виды культур	Сухое вещество, %	Кормовые единицы в 100г корма	Каротин, г на 1 кг корма	Клетчатка , %	Зола, %	Азот в % на сухое вещество общ.	Кальций, %	Фосфор, %	Калий, %	Виды сточных вод и годы исследований
Люцерна 1-го года (сено)	85	45,8	1,3	35						Сточные воды Джетыгенского животноводческого комплекса
Люцерна 3-го года (зелена масса)	210	151,9	28,7	35
Кукуруза на силос	110	102,9	7,7	19,25
Ячмень (зерно)	-	-	-	-	4,13	2,2		0,94	0,72	Смесь 1:7
Ячмень (солома)	-+	-	-	-	13	1,77		0,52	2,12	(1976-90гг.)
Люцерна (сено)	88,5	51,8	7,5	-	28,4
Ячмень (зерно)	88,0	111,5	12,8	-	7,1
Кукуруза на силос:
Листья	50,4	77	5,1	-	30,2					Городские сточные воды г.Алматы (1976-1980гг.)
Стебли	24,4	78,3	4,1	-	28,4
Початки	26,7	126,2	7,6	-	15,2
Кукуруза (зерно)	-	53	5,6	53	2,3					Городские стоки г.Актобе (1973-1975гг.)
Ячмень (зерно)	-	-	10,84	-	5,4	1,49	0,60	0,60	0,72	Городские стоки г.Джамбула, 1975г.
Солома	-	-	4,61	-	12,4	10,79	0,96	0,24	1,41
Люцерна на сено	-	169	22	42	12	4,8	0,04	0,90	0,18	Животн. стоки спецхоз. Объединения Джамб. Обл., 1982-86гг.
Кукуруза на силос	-	122	22	29,9	10	0,8	0,44	0,30	0,62

В условиях интенсивного кормопроизводства (орошение, внесение удобрений, выведение и др.) взаимосвязи существенно изменяются, что может обусловить увеличение или уменьшение природного дефицита макро- и микроэлементов. Поэтому в таких условиях показатели биохимического соства в орошаемом кормопроизводстве необходимо регулировать водным и пищевым режимами почв. Избыток или недостаток химических элементов в кормах могут вызвать нарушение в процессе обмена веществ, вплоть до летального исхода. В связи с этим установлены ориентировочные критические (пороговые) концентрации ряда химических элементов в растительных кормах, выше или ниже которых проявляется биологические эффекты в организме животного (табллица 2).

Наукой и практикой доказано, что кормление животных должно быть строго регламентировано зооветеринарными и санитарными требованиями, исключающими возможность накопления отдельных микроэлементов выше пороговых значений.

Таблица 2– Пороговые концентрации микроэлементов в кормах для селскохозяйственных животных, мг/кг сухого вещества

Элемент	Среднее содержание в пастбищных травах	Недостаток (нижня пороговая концентрация)	Норма (пределы при нормальной регуляции функции у разных видов животных в различных биологических состояниях)	Избыток (верхняя пороговая концентрация)
Cu	6,4	До 3-5	7-15 и выше	20-40 и выше
Zn	21	До 20-30	20-60 и выше	60-100 и выше
Fe	190	До 23	25-30 и выше	100 и выше
Co	0,18	До 0,07	0,08-1,2	0,8 – 2,0 и выше
Ce	0,32	До 0,1 – 0,25	0,25-1,0 и выше	1 и выше
Mo	1,25	До 0,2	0,2-2,3	2-3 и выше
Se	0,6	-	-	3- и выше
Mn	73	До 20	20-60 и выше	60 – 70 и выше
F	7		10-15	20 и выше

При опреленеии качества сельскохозяйственной продукции, полученной на ОССВ, следует использовать шкалу ПДК Главного санитарно-эпидемиологического упрвления Минздрава СНГ и Главного управления ветеринарии СНГ (таблица 3).

Таблица 3– Временные максиамльно допустимые уровни (ДУ) содержания некоторых химических элементов в растительных кормах для животных в СНГ, мг/кг сухого вещества

Ингредиенты	Виды кормов
	Зерно и зернофураж	Грубые и сочные корни	Корне- и клубнеплоды
1	2	3	4
Hg	0.10	0.5	0.5
Cd	0.30	0.30	0.3
Pb	5.00	5.00	5.00
As	0.50	0.50	0.50
Cu	30.00	30.00	30.00
Zn	50.0	50.00	50.00
Fe	100.0	100.0	100.0
Sb	0.50	0.50	0.50
Ni	2.00	3.00	3.00
Se	0.50	1.00	2.00
Cr	50.0	50.00	50.00
F	10.0	70.0	20.0
J	2.00	2.00	5.00
Mo	2.00	2.00	2.00
Co	1.00	1.00	2.00

Орошение городскими сточными водами на качество кормовых культур отрицательного влияния не оказывает (таблица 4).

Таблица 4 – Содержание микроэлементов в кормовых культурах при орошении городскими сточными водами, мг/кг сухого вещества

Культура	Ингредиенты
	Zn	Cu	Fe	Mn
1	2	3	4	5
І вариант – поливы речной водой при 70 % НВ
Ячмень (зерно/солома)
Рожь (зерно/солома)
Люцерна	14,0	5,6	316	28,6
Кукуруза на силос	11,8	4,5	174	38
ІІ вариант – поливы речной водой при 70 % НВ
Ячмень (зерно/солома)
Рожь (зерно/солома)
Люцерна	15,2	8,0	345	38
Кукуруза на силос	18,3	6,7	759	48,6
ІІІ вариант – поливы речной водой при 70 % НВ
Ячмень (зерно/солома)
Рожь (зерно/солома)
Люцерна	16,4	8,7	336	35,6
Кукуруза на силос	19,3	8,2	315	45
МДУ	50	30	100	65

Содержание Zn, CU, Mn соответствуют зоотехническим нормам. Содержание Fe несколько превышает пороговые значения, особенно в листьях кукурузы и в соломе зерновых (таблица 5).

Таблица 5 – Среднее содержание микроэлементов в растениях кукурузы на силос при орошении городскими сточными водами, мг/кг сухого вещества

Культура	Ингредиенты
	Zn	Cu	Fe	Mn
Кукуруза на силос
Початки	23,6-44,4	2,8-5,0	78-200	7,2-22,4
Листья	14,5-34,2	1,6-8,4	136-264	60-82
Стебли	10,9-29,4	2,0-3,8	44-120	16-60
Люцерна
1-й и 2-ой укосы	21,8-41,8	4,0-9,0	-	28-56
3-й укос	16,6-47,4	2,0-8,0	-	22-38
МДУ	50	30	100	65

Содержание Fe (железа) в растениях опредеялется следующими тремя факторами: долей листовой массы в растениях, возрастом растений, видом растений.

Наибольшее значение, независимо от вида поливной воды, имеет соотношение «лист - стебель». Так, например, из всех изучаемых культур Fe больше всего в зеленой массе люцерны и кукурузы, причем соотношение содержания в органах кукурузы следующее:

в листьях – 280 мг/кг сухого вещества;

в обертке початков – 84;

в стеблях – 41;

в зерне – 34;

в стержнях – 23 мг/кг сухого вещества.

Отмечено, что с возрастанием растения обеденяются Fe, что связано с уменьшением листовой массы.

Существенных отличий в содержании микроэлементов в течение вегетационного периода от первого к последующим укосам во всех изучаемых вариантах опыта с возделываением люцерны не отмечено.

Положительное влияние орошения городскими сточными водами на микроэлементный состав продукции сельскохозяйственных культур отмечено в результатах и других исследователей (таблица 6).

Таблица 6 – Содержание микроэлементов в составе кормовых культур, мг/кг сухого вещества (по данным Зубаирова О.З.).

Ингредиент	МДУ (Минздрава)	Кукуруза на зерно	Люцерна		Ячмень яровой	Рапс озимый
			Зелена масса	сено
Zn	50	22	28	16	12.5	14.5
Fe	70	660	448	134	66	48
Mn	65	124	41	52	19.2	40.4
Cu	30	10	14	11	6	4
Pb	5	0.25	0.2	0.5	0.5	0.8
Cd	0.3	0.2	0.2	0.3	0.3	0.3
B	100	27.9	60.2	34.6	4.2	17.8

Лдя оценки качества полученной продукции использовались показатели ПДК и МДУ Миндзрава Росии по 8 ингредиентам (Zn, Fe, Cd, Cu, Cr, Ni, Pb, Co).

В исследуемых кормах не наблюдалось превышение максимально-допустимых уровней (МДУ). Незначительное превышение ПДК наблюдалось по Co в растениях топинамбура, подсолнечника и ботве свеклы, но было значительно ниже МДУ. В течение вегетации лишь один раз отмечено незначительное превышение ПДК по Ni в зерне сои. Содержание Cr и Co в поливной сточной воде в течение поливного периода отсутствовали. Ni обнаружен лишь один раз в количестве 0,155 мг/л. Следовательно, нкаопление этих ингридиентов не является результатом орошения сточной водой, а результат общего фонового загрязнения почвы. Нашими исследованиями установлено, что почвы опытного и целинного участков идентичны по содержанию Cr , Ni и Co и других элементов. Следовательно, почвы Сорбулакского региона в целом отличаются высоким содержанием этих элементов в слое 0-150 см и это не связано с примением сточной воды для орошения.

Таблица 7- Содержание микроэлементов в растениях кормовых культурах при орошении сточными водами оз.Сорбулак (по данным Петрунина В.М. и др.)

Культуры	Содержание в мг/кг сухого вещества
	Zn	Fe	Cd	Cu	Cr	Ni	Pb	Co
Топинамбур, зеленая масса	6,96	53,0	0,11	2,254	0,86	0,99	0,98	0,53
Подсолнечник, зеленая масса	13,19	34,0	0,21	8,8	0,18	1,74	1,30	0,74
Суданка, зеленая масс	11,94	38,3	0,30	2,25	0,49	0,65	0,56	0,29
Кукуруза, зеленая масса/зерно	8,42 8,25	35,0 10,0	0,07 0,02	2,14 2,50	0,55 0,49	0,70 1,30	0,86 0,59	0,26 0,04
Сорго, зеленая масса	8,25	35,4	0,25	2,38	0,50	0,48	1,36	0,36
Соя, зеленая масса/зерно	10,86 18,92	134,3 130,9	0,21 0,17	3,08 6,23	0,73 0,50	1,89 1,63	1,18 1,26	0,52 0,37
Свекла, ботва/корнеплоды	10,86 18,92	134,3 130,9	0,21 0,17	3,08 6,23	0,73 0,50	1,89 1,63	1,18 1,26	0,52 0,37
Люцерна, зеленая масса	8,07	30,56	0,08	5,61	0,59	1,19	1,86	0,5
МДУ	50,0	100	0,3	30,0	0,5	1,0	5,0	5,0
ПДК	15-150	25	0,005-0,2	2,12	0,2-1,0	0,4-3,0	5,0-0,1-5,0	5,0-0,3-0,5

Приведенные данные по качеству кормовой продукции показывают, что по изучаемому спектру ингридиентов эти корма можно использовать в виде основного корма.

Анализ результатов исследований по влиянию орошения городскими сточными водами на рост, развитие и на качество получаемой сельскохозяйственной продукции показало, что процессы жизнедеятельности культур протекают в соответствии с их биологическими особенностями и каких-либо существенных отклонений от стандартных показателей не наблюдается.

При одинаковых условиях увлаженения с предполивным порогом 70% НВ в варианте с поливами сточной водой6 по сравнению с речной водой6 способствует большему содержанию минеральных элементов NPK в растениях и большему их выносу с общим урожаем.

Орошение сточной водой, способствуя большему содержанию минеральных элементов питания, занчительно улучшает питательные качества кормовых культур, и они отвечают зоотехническим и санитарно-ветеринарным требованиям.

Увеличение порого полива до 80% НВ снижает питательные качества кормов, особенно кукурузы на силос, и в незначительной степени люцерны. В люцерне несколько снижается содержание жира и беззаотитстых экстрактивных веществ.

Увелечение содержания вредного азота и золы в растениях при орошении сточными водами является нежелательным, так как оно косвенно может повлиять на общий выход сахара в технологическом процессе переработки сырья.

Отмечено некоторое снижение сахаристости при поливе сточными водами, но в конечном итоге зпа счет большого урожая условный выход сахара на 5-8% больше, чем при поливе чистой водой.

На ОССВ Юга казахстана можно проводить повторные и уплотняющие посевы. После уборки рано созревающих основных культур севооборота, поля занимают теми культурами, которые за оставшееся время вегетационного периода успевают нарастить достаточную массу. Чаще всего для повторных посевов испльзуют различные кормовые культуры. Уплотняющими культурами служат травы или зерновые, убираемые для скрамливания в виде зеленой массы.