Органічні добрива на основі відходів тваринництва та птахівництва

Органiчнi добрива на основi вiдходiв тваринництва та птахiвництва ПЛАН Екскременти тварин Пiдстилковий гнiй Пташиний послiд Компости на основi гною та пташиного послiду Лiтература Екскременти тварин Екскременти тварин – це неоднорiдна гетерогенна сумiш, до складу якої входять твердi частки, що складають дисперсну фазу, а також рiдка фаза (дисперсне середовище), що є водним розчином солей, кислот i лугiв. Значну об’ємну частку в сумiшi екскрементiв складають гази. Хiмiчний склад екскрементiв визначає їх цiннiсть для використання в сiльському господарствi i залежить в основному вiд кормового рацiону, якостi кормiв i виду тварин. Це пояснюється тим, що з екскрементами видiляється основна частка поживних речовин, спожитих твариною з кормами. Вмiст в екскрементах основних бiогенних речовин наведено в таблицi 1. Таблиця 1 Вмiст основних бiогенних речовин в екскрементах великої рогатої худоби та свиней, % природної речовини Вид екскрементiв Вода Азот (N) Фосфор (P2O5) Калiй (K2O) Кальцiй (CaO) ВРХ Кал 83,6 0,29 0,17 0,10 0,35 Сеча 93,8 0,58 0,00 0,49 0,01 Сумiш 86,7 0,38 0,12 0,22 0,25 Свинi Кал 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 Сеча 96,7 0,43 0,07 0,63 0,00 Сумiш 90,3 0,51 0,22 0,46 0,05 до азоту коливається в межах 9-10 в калi свиней i 15-16 – в калi ВРХ. Впротилежнiсть цьому сеча тварин мвстить близько 50% всього азоту, що видiляється з екскрементами, i вiдношення в нiй вуглецю до азоту у ВРХ складає 1-2, а у свиней – 0,8-0,9. Сумiш же екскрементiв має це спiввiдношення в межах вiд 5 до 8. вологостi 90%) Велика рогата худоба Вихiд вiд однiєї тварини, кг екскрементiв у тому числi калу сечi Бики-виробники 40 30 10 Корови 45 35 10 Нетелi 27 20 7 Телята до 6 мiс. (на вiдгодiвлi до 1 мiс.) 7,5 5,0 2,5 Молодняк 6 – 12 мiс. (на вiдгодiвлi 4-6 мiс.) 14 10 4 26 34 12 Молодняк 12-18 мiс. 27 20 7 35 23 12 Таблиця 3 Добовий вихiд екскрементiв вiд свиней Показник Хряки вiдлученi масою до 30 кг Свинi масою, кг холостi супороснi з поросятами до 40 40-80 бiльше 80 Екскременти, кг Вологiсть % 11,1 89,4 8,8 90,8 10,0 91,0 15,3 90,1 2,4 85,0 3,5 86,6 5,1 87,0 6,6 87,5 де: Меj – добовий вихiд екскрементiв вiд однiєї тварини виробничої групи; nj − поголiв‘я тварин даної виробничої групи, що одночасно утримуються на фермi (приймається у вiдповiдностi до обороту стада); m – кiлькiсть виробничих груп на фермi. Рiчний вихiд екскрементiв з ферми при цiлорiчному стiйловому безвигульному утриманнi тварин можна розрахувати, помноживши їх добовий вихiд на 365, при стiлово-пасовищному утриманнi тварин з використанням вигульно-кормових загонiв рiчний вихiд екскрементiв на 30% нижче через втрату їх на пасовищi. Пiдстилковий гнiй Пiдстилковий гнiй – це повне добриво, що мiстить всi поживнi речовини, необхiднi рослинам в достатньо збалансованому спiввiдношеннi (таблиця 4). Разом iз збагаченням ґрунту елементами живлення внесення гною покращує його структуру: легкi пiщанi ґрунти пiд впливом гною стають бiльш зв'язними, а важкi глинистi – бiльш пухкими. Внесення гною пiдвищує здатнiсть ґрунту утримувати вологу i збiльшує його теплоємнiсть. Таблиця 4 Склад свiжого гною % (за М. З. Авдонiним) Гнiй змiшаний кiнський великої рогатої овець свиней Вода 75,0 71,3 77. 3 64,6 72,4 Органiчна речовина 21,0 25,4 20,3 31,8 25,0 Азот загальний 0,50 0,58 0,45 0,83 0,45 0,31 0,35 0,28 - - Азот амiачний 0,15 0,19 0,14 - 0,20 Фосфор (Р2О5) 0,25 0,28 0,23 0,23 0,19 Калiй (К2О) 0,60 0,63 0,50 0,65 0,60 Вапно (СаО) 0,35 0,21 0,40 0,33 0,18 Магнезiя (MgO) 0,15 0,14 0,11 0,18 0,09 Трiоксид сiрки 0,10 0,07 0,06 0,15 0,08 Хлор - 0,04 0,10 0,17 0,17 Дiоксид кремнiю - 1,77 0,85 1,47 1,08 Оксиди залiза i алюмiнiю - 0,11 0,05 0,24 0,07 в перерахунку на зерно. Пiдстилковi матерiали Пiдстилковi матерiали мають значний вплив на мiкроклiмат у примiщеннi, на кiлькiсть i якiсть добрив. Вони поглинають вологу i шкiдливi гази, що видiляються тваринами, полiпшують умови утримання тварин, так як створюють бiльш сухе, м’яке i тепле ложе, покрашують фiзико-механiчнi i бiологiчнi властивостi гною. Липкiсть гною зменшується, вiн стає бiльш пухким, в ньому створюються умови для активного протiкання бiотермiчних процесiв. В якостi пiдстилкових використовують найрiзноманiтнiшi матерiали: солому, торф, мох, листя дерев, тирсу. Вологопоглинаюча здатнiсть (маса вологи, яка може бути поглинута, виражена у вiдсотках до маси матерiалу натуральної вологостi) складає: солома нерiзана – 170-175; сiчка соломи – 265-270; листя дерев – 200-300; торф моховий – 300-400; мох торф’яний – 300-425; тирса – до 425. Разом iз пiдстилкою в добрива вноситься деяка кiлькiсть поживних для рослин речовин (таблиця 5). Таблиця 5 Вода Азот (N) Фосфор (P2O5) Калiй (K2O) Кальцiй (CaO) Солома пшенична 14,3 0,48 0,22 0,93 0,28 Тирса 25,0 0,20 0,30 0,74 1,08 40,0 1,20 0,20 0,34 0,36 При використаннi в якостi пiдстилки соломи гнiй мiстить в середньому близько 0,5 % N, до 0,1 % Р i до 0,5 % К. Фосфор, що мiститься в гної, засвоюється рослинами значно легше, нiж азот. В легкозасвоюванiй формi знаходиться i значна частина калiю. Крiм основних елементiв живлення рослин пiдстилковий гнiй мiстить ряд мiкроелементiв, необхiдних рослинам, у тому числi бор, марганець, кобальт, мiдь, цинк, молiбден. Добовi норми пiдстилки для рiзних видiв тварин представленi в таблицi 6 Таблиця 6 Добовi норми пiдстилки, кг на голову Вид тварин Солома cередньорозкла- дений низинний Велика рогата худоба 3-5 5-6 10-20 Конi 2-4 3-4 5-10 0,5-1 - - Свинi: - на вiдгодiвлi - матки з поросятами - хряки - поросята вiдлученi (неподрiбнена) 1-2 1,5-2 - 5-7 - - 1,5-3 2-3 - 0,5-1 0,5-1 - Прибавка урожаю вiд внесення гною неоднакова в рiзних сiвозмiнах. Вона зростає у мiру покращення водного режиму ґрунту, насичення сiвозмiни просапними культурами i залежить вiд способiв зберiгання добрива. Гарячий спосiб зберiганнягною полягає в тому, що його укладають в штабелi шарами (50 – 70 см) без ущiльнення. У мiру розiгрiвання гною додають наступний шар i т. д., доки штабель не досягне висоти 2,5 – 3,0 м. Для зменшення втрат органiчної речовини i азоту штабель вкривають шаром ґрунту 10 – 20 см. При холодному способi зберiганнягнiй помiщають в гноєсховищi або щодня вивозять в польовi штабелi i ущiльнюють, потiм вкривають шаром ґрунту. При зберiганнi гною в ущiльненому станi його температура не перевищує 30 – 40°С. В результатi забезпечується максимальне збереження гною й органiчної речовини. Особливо значно знижуються втрати з гною, одержаного iз застосуванням торф'яної пiдстилки: при гарячому способi зберiгання втрати азоту перевищують 25 %, а при холодному способi вони складають всього 1 %. В процесi зберiгання пiдстилковий гнiй зазнає iстотних змiн, якi, перш за все, зводяться до втрат азоту. Сечовина i гiпурова кислота, що мiстяться в гної, розкладаються, переходячи у вуглекислий амонiй, який при нагрiваннi розпадається на амiак, двоокис вуглецю i воду: (NH4)2СО3 =2NH3 + СО2 + H2O Бiльш iнтенсивно цей процес протiкає при гарячому способi зберiгання в результатi пiдвищення температури до 60 – 70°С i вiльного доступу повiтря. Разом з розпадом азотомiстких сполук при зберiганнi гною вiдбувається метанове бродiння, що викликає розпад клiтковини, крохмалю, жирних кислот i вуглеводiв. В аеробних умовах розпад органiчних сполук вiдбувається до вуглекислого газу i води: C6H10O5 + Н2О + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О, а в анаеробних реакцiя протiкає з утворенням метану: C6H10O5 + Н2О = 3СН4 + 3СО2. За ступенем розкладу гнiй подiляють на чотири групи: свiжий, напiвперепрiлий, перепрiлий i перегнiй (таблиця 7). Таблиця 7 Ступiнь розкладу гною перепрiлий перегнiй Вмiст N 0,52 0,60 0,66 0,73 Вмiст Р2О5 0,31 0,38 0,43 0,48 Втрата маси в порiвняннi з масою свiжого гною - 29,0 47,2 62,4 Свiжий гнiйвiдрiзняється тим, що колiр i мiцнiсть соломи пiдстилки в ньому майже не змiнюються. Вносити його в грунт не рекомендується, оскiльки може вiдбутися iмобiлiзацiя рухомих форм азоту мiкроорганiзмами, iрослини на початку вегетацiї не одержать достатньої кiлькостi азоту. Крiм того, свiжий гнiй мiстить насiння бур'янiв i вивозити його на поля у такому виглядi недоцiльно. Напiвперепрiлий гнiй, той щознаходився якийсь час в гноєсховищi або буртах, втратив свiй первинний колiр: солома в ньому набула темно-коричньового забарвлення i легко руйнується. Перепрiлий гнiйв результатi тривалого зберiганняє однорiдною масою, так само, як i перегнiй - продукт глибокого розкладання органiчної речовини. Пiдстилковий гнiй в цьому станi втрачає велику кiлькiсть органiчної речовини i азоту. Найбiльш доцiльно вносити пiдстилковий гнiй в грунт в напiвперепрiлому станi, коли вiн зберiгає свої основнi, поживнi властивостi. За час перепрiвання (2 – 3 мiс.) значна частина насiння бур'янiв, що знаходилися в гної, втрачає схожiсть. Зниженню кiлькостi життєздатного насiння бур'янiв сприяє обробка штабелiв (буртiв) пiдстилкового гною амiаком, обприскування їх гербiцидами. Термiни i норми внесення гною пiд рiзнi культури визначаються їх бiологiчними особливостями, грунтово-клiматичними умовами, а також органiзацiйно-економiчними умовами. Пiд озимi культури гнiй рекомендується вносити пiд основну оранку або переорювання. Пiд ярi культури гнiй слiд також вносити восени пiд зяблеву оранку, оскiльки внесення його весною призводить до затримки термiнiв посiву i, як наслiдок, до зниження урожаю. Узагальнення даних, одержаних в результатi багаторiчної практичної дiяльностi господарств i експериментальних робiт науково-дослiдних установ, дозволяє рекомендувати середнi норми гною для основних сiльськогосподарських культур: пiд овочi - 60-80 т/га; пiд картоплю, кормовi коренеплоди, цукровий буряк, бавовник - 40-60 т/га; пiд озимi культури на дерново-пiдзолистих ґрунтах - 20-30 т/га, а на чорноземах i каштанових ґрунтах - 15-20 т/га. На крупних тваринницьких комплексах застосовують безпiдстилкове утримання худоби, в результатi якого одержують безпiдстилковий гнiй. Залежно вiд вмiсту води безпiдстилковий гнiй пiдроздiляють на: · напiврiдкий (сумiш экскрементов) з вмiстом сухої речовини бiльше 8 %; · рiдкий (сумiш екскрементiв з домiшкою води) з вмiстом сухої речовини вiд 3 до 8 %; · гнойовi стоки (сумiш екскрементiв, значно розбавлена водою) з вмiстом сухої речовини менше 3 %. Безпiдстилковий гнiй, що одержують на комплексах промислового типа i крупних фермах при використаннi значної кiлькостi концентрованих кормiв, вiдрiзняється пiдвищеним вмiстом елементiв живлення рослин (таблиця 8). Значна частина елементiв живлення рослин в безпiдстилковому гної знаходиться в розчиннiй формi, доступнiй для рослин. До 50 – 70 % азоту - в амонiйнiй формi i засвоюється рослинами в перший же рiк. Азот бiлкових сполук переходить в розчинну форму поступово, у мiру мiнералiзацiї органiчної речовини. В розчинному виглядi знаходиться й фосфор, вiн засвоюється рослинами краще, нiж фосфор мiнеральних добрив. Калiй доступний рослинам вiдразу пiсля внесення добрива. Тому за врожайнiстю першої культури безпiдстилковий гнiй перевершує пiдстилковий, хоча i дещо поступається йому в пiслядiї. За сумарною ефективнiстю обидва види добрива приблизно рiвноцiннi. Таблиця 8 Хiмiчний склад свiжого безпiдстилкового гною i послiду % Компоненти складу Велика рогата худоба Свинi Вiвцi Курячий послiд комплекс на 10 000 бичкiв комплекс на 2000 корiв комплекс на 108000 сирий термiчно вису-шений Суха речовина Азот загальний Фосфор (Р2О5) Калiй (К2О) 14,5 0,77 0,44 0,76 10,0 0,43 0,28 0,50 9,8 0,72 0,47 0,21 28,3 0,95 0,22 0,75 36,0 2,10 1,44 0,64 83,0 4,54 3,65 1,74 доливається вода в кiлькостi 5–10 % вiд об'єму екскрементiв. При заповненнi каналу вiдкривається шиберна засувка, що вiддiляє основний канал вiд поперекового, i рiдкий гнiй по поперековому каналу надходить в гноєсховищi. на водянiй подушцi, що утворюється в гнойовому каналi завдяки улаштуванню спецiального порогу на виходi з каналу. Самосплавна система видалення гною вимагає мiнiмальних витрат працi. При цьому утворюється осад, бiльш легка фракцiя, спливаюча на поверхню, i промiжний шар (рiдка фракцiя). При пропусканнi гною, що розшарувався, через грати фiльтруючої стiнки, обладнанi пристосуваннями, що перешкоджають захаращюванню отворiв, рiдка фракцiя надходить в канал для збору рiдини i далi в триступеневу систему земляних ставкiв: ставок-вiдстiйник, ставки-накопичувачi, ставок-змiшувач. Кожний ставок має певний розмiр, призначення його й функцiонування регламентується вимогами санiтарного нагляду. У ставку-вiдстiйнику з рiдкої фракцiї випадають в осад залишки твердої фракцiї i шкiдливi домiшки, якi утворюють на його поверхнi тверду кiрку. Цей ставок працює без очищення протягом декiлькох рокiв. Освiтлена рiдка фракцiя надходить з вiдстiйника в ставки-накопичувачi, де її витримують вiд 3 до 6 мiс. Ставки-накопичувачi повиннi вмiщати не менше пiврiчного об'єму сумарного стоку комплексу або ферми, включаючи гноївку, вiдходи молочного i побутових примiщень, зливовий стiк з прилеглої територiї, i т. д. В ставках-змiшувачах рiдка фракцiя безпiдстилкового гноюзмiшується з поливною водою. Методи роздiлення гною iстотно впливають на хiмiчний склад i агрохiмiчнi характеристики твердої i рiдкої фракцiй безпiдстилкового гною. Розподiл поживних речовин мiж осадом i рiдкою фракцiєю змiнює в них спiввiдношення елементiв живлення (N: Р: К), вiдношення вмiсту вуглецю до загального i амонiйному азоту й, отже, їх удобрювальнi властивостi. При цьому втрати азоту зростають, проте вони не перевищують втрати при зберiганнi пiдстилкового гною. З автомобiльних цистерн загального користування для внесення рiдкого гною частiше застосовують розкидувач рiдких добрив типу РЖУ-3,6. При внесеннi рiдкого гною методом дощування використовують спецiальний дощувальний апарат цiлорiчної дiї, що працює як при додатних, так i при вiд’ємних температурах. Зимове внесення рiдкого гною на поля з ухилом не бiльше 30 проводять при температурi повiтря до -10°С i висотi снiгового покриву до 20 см. На великих тваринницьких комплексах рекомендується цiлорiчне внесення гною, не дивлячись на те, що за результатами численних вiтчизняних i зарубiжних дослiджень вплив безпiдстилкового гною на урожай при весняному внесеннi найбiльш ефективний. Надбавки урожаю при внесеннi безпiдстилкового гною складають: пiд зяб - 31 %, по замерзлому зябу – 37 %, по снiгу – 27 %, весною – 42%. При цiлорiчному внесеннi гною своєчасно i в найкоротшi термiни проводяться весняно-польовi роботи, зменшується ущiльнення ґрунту, немає необхiдностi будувати гноєсховища пiдвищеної мiсткостi. Пташиний послiд В птахiвництвi нашої країни застосовують утримання птахiв на пiдлозi й в клiтках. Утримання птахiв на пiдлозi може бути беспiдстилкове (на сiтчастiй або планчастiй пiдлозi) й на пiдстилцi (глибокiй i незамiнюванiй, часто замiнюванiй). Останнiм часом на птахофермах i птахофабриках широко використовується глибока пiдстилка. Як пiдстилковий матерiал використовують сухий сфагновий торф з подрiбненою соломою. В районах, де немає запасiв торфу, використовують для пiдстилки полову, солому, тирсу. При глибокiй пiдстилцi шар пiдстилкового матерiалу складає 30 - 40 см. У мiру забруднення поверхнi пiдстилки послiдом верхнiй її шар перемiшують з нижнiм незабрудненим. В деяких випадках в пташнику укладають пiдстилку шаром 5-10 см. У мiру її забруднення кладуть новий шар завтовшки 5-6 см i т. д., доки загальний шар пiдстилки i послiду не досягне 40–60 см, потiм пташник очищають вiд послiду. Цi заходи iстотно знижують витрати працi в птахiвництвi. При утриманнi птахiв в клiтках з метою забезпечення механiзованого прибирання i транспортування послiду його розбавляють водою до вологостi 80–90 %. Таблиця 9 Вид птицi Вода, % Склад, % вiд маси сирого послiду N P2O5 K2O Кури 56-70 1,9-1,7 2,0-1,5 1,0-0,8 Качки 57-70 1,4-0,5 0,6-0,5 Гуси 77-82 0,6-0,5 0,5 1,0-0,9 Індички 74-80 0,6 0,5 1,0 Голуби 52 2,4-1,2 2,2-1,7 2,2-1,0 Свiжий пташиний послiд не мiстить летких речовин, але при зберiганнi в купах вiн, як i гнiй, розiгрiвається. При цьому з сечової кислоти утворюється амiак, який видiляється в атмосферу. Втрати азоту залежно вiд тривалостi зберiгання послiду в пухкому станi можуть досягати 30–60 %, що iстотно знижує цiннiсть добрива. Для зменшення втрат азоту при зберiганнi в пташиний послiд додають 25-50 % торфу або 15–20 % землi. i в сухому мiсцi може зберiгатися тривалий час. Проте в процесi сушки послiд втрачає значну кiлькiсть елементiв живлення: 18-50%N, 4-12 % Р2O5i 6-18 % K2O. Цi втрати можна зменшити в 2-3 рази, якщо до послiду додати суперфосфат або фосфоритне борошно в кiлькостi 5-7 % вiд маси послiду. На вмiст мiкроелементiв висушування не впливає. · основна маса пташиного послiду природної вологостi або сухого безпосередньо використовується як органiчне добриво; · рiдкий послiд, що одержують при утриманнi птахiв в клiтках - як добриво пiсля компостування з iншими органiчними матерiалами; · пташиний послiд пiсля переробки i збагачення поживними речовинами може бути використаний як корм птахам й iншим тваринам, проте в нашiй, країнi цей напрям ще не знайшов практичне використання. Норму внесення пташиного послiду встановлюють залежно вiд вмiсту в ньому елементiв живлення рослин i з урахуванням потреб культури i забезпеченостi ґрунту, що удобрюється, засвоюваними формами поживних речовин. Пiд картоплю i овочi рекомендується вносити 4-5 т/га сухого послiду, а пiд зерновi культури 2–2,5 т/га. Норми внесення послiду природної вологостi (60-75 %) складають 8-10 т/га пiд просапнi i 5-6 т/га пiд зерновi. Внесення пташиного послiду в грунт здiйснюється аналогiчно внесенню пiдстилкового гною. Компости на основi гною та пташиного послiду Для отримання високоякiсного органiчного добрива доцiльно компостувати твердi фракцiї гною з торфом або соломою. Гнiй в процесi компостування прискорює мобiлiзацiю поживних речовин торфу i разом з тим поповнює ресурси органiчної речовини ґрунту. Цiннiсть торфу як компоненту компостiв полягає в його здатностi зв'язувати амiак, втрати якого при зберiганнi гною значнi. При компостуваннi торфу з гноєм знижується його кислотнiсть, створюються сприятливi умов для активної дiяльностi мiкроорганiзмiв, що переробляють органiчний азот торфу в нiтратнi i амонiйнi сполуки, тобто форми, доступнi для рослин. Торфогнойовi компости пiдвищують ефективнiсть мiнеральних добрив. гною. або на бетонованих майданчиках бiля цеху роздiлення гною за допомогою бульдозера. Для отримання високоякiсних компостiв доцiльно використовувати торф iз ступенем розкладання не менше 20 % i зольнiстю не бiльше 25%. Для отримання компостiв на основi пташиного послiду використовують рiзнi органiчнi залишки i вiдходи, але найбiльш поширенi торфопослiднi компости. Для приготування високоякiсних компостiв використовують пташиний послiд i торф, що не промерз, - верховий, перехiдний, низинний з вологiстю не бiльше 60 %, ступенем розкладу не менше 20 %i зольнiстю не бiльше 25 %. Сумарна вологiсть компосту повинна бути не вище 75 % в лiтнiй перiод i 71 % в зимовий. Добавка мiнеральних добрив сприяє збагаченню компостiв елементами живлення, зменшенню втрат азоту, прискоренню розкладання органiчної маси i запобiганню її промерзання. Для покращення якостi торфопослiдного компосту на 1 т його маси вносять 10-20 кг фосфоритного борошна i 5-10 кг хлористого калiю. 1. Врочинский К. К., Маковский В. Н. Применение пестицидов и охрана окружающей среды. – К., 1979. – 208 с. 3. Земельний Кодекс України. Серiя Закони України (за станом на 15 листопада 2001 року). - Харкiв, 2001. - 105с. 4. Лозановская И. Н. и др. Теория и практика использования органических удобрений. – М., 1988. – 96 с.