 |
Технологии применения бесподстилочного навоза
|
|
|
|
Лекция 8. ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ
Подстилочный навоз.
Бесподстилочный навоз.
Навозная жижа.
Птичий помет.
Торф и торфокомпосты.
Зеленые удобрения (сидераты).
Бактериальные удобрения.
Подстилочный навоз
Подстилочный навоз – это смесь твердых и жидких выделений животных с подстилкой, остатками корма, технологической воды и разных включений, например почвы и т.п. Химический состав навоза зависит от породы и возраста животных, рациона кормления и вида подстилки. Из корма животных в навоз переходит около 50 % азота, 80 % – фосфора, 95 % – калия и 40 % сухих веществ. То есть, чем больше используется концентрированных кормов при кормлении, тем больше в навозе может быть азота, фосфора и калия.
Твердые и жидкие выделения животных неравноценны по составу и удобрительным качествам (табл. 1).
Таблица 1 – Содержание сухого вещества, азота и зольных элементов в выделениях животных, %
| Вид животных | Сухое вещество | N | P2O5 | K2O | CaО | MgО |
| В твердых выделениях | ||||||
| Крупный рогатый скот | 16 | 0,29 | 0,17 | 0,1 | 0,35 | 0,13 |
| Лошади | 24 | 0,44 | 0,35 | 0,35 | 0,15 | 0,12 |
| Овцы | 35 | 0,55 | 0,31 | 0,15 | 0,46 | 0,15 |
| Свиньи | 18 | 0,60 | 0,41 | 0,26 | 0,09 | 0,10 |
| В жидких выделениях | ||||||
| Крупный рогатый скот | 6 | 0,58 | 0,01 | 0,49 | 0,01 | 0,04 |
| Лошади | 10 | 1,55 | 0,01 | 1,50 | 0,45 | 0,24 |
| Овцы | 13 | 1,95 | 0,01 | 2,26 | 0,16 | 0,34 |
| Свиньи | 3 | 0,43 | 0,07 | 0,83 | 0,01 | 0,08 |
Почти весь фосфор, который выделяется из организма животных, попадает в твердые выделения животных. Около 50-70 % азота и почти весь калий, который содержался в кормах, выделяется с мочой животных. Азот и фосфор твердой части выделений входят в состав органических соединений и становятся доступными лишь после минерализации, тогда как калий находится в подвижном состоянии. В сухом веществе выделений животных содержится 75-85 % органических веществ и 15-25 % золы. У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, чем жидких; у свиней – наоборот: жидкие выделения вдвое превышают твердые.
|
|
|
Подстилка является составной частью навоза. Она содействует увеличению выхода навоза, улучшает его качество, уменьшает потери азота из жидкого навоза. Для подстилки используют разные материалы: солому, торф, листву деревьев, опилки, стружку и т.п.
Подстилка имеет большое зоогигиеническое и агрономическое значение. С ней в почву попадает дополнительное количество питательных веществ, которые под влиянием микробиологических процессов превращаются в более доступные формы. Она играет роль адсорбента жидких выделений и аммиака.
По химическому составу и поглотительной способностью разные виды подстилки существенным образом отличаются (табл. 2).
Таблица 2 – Состав подстилки и ее поглотительная способность
| Вид подстилки | Химический состав, % | Одна часть подстилки поглощает частей воды | 1 кг подстилки поглощает аммиака, % | |||||
| Вода | N | P2O5 | K2O | CaО | MgО | |||
| Солома пшеничная | 14,0 | 0,50 | 0,20 | 0,90 | 0,28 | 0,2 | 1,7-3,0 | 0,8-3,7 |
| Солома ржаная | 14,0 | 0,45 | 0,25 | 1,00 | 0,29 | 0,2 | 2,5-3,0 | 0,8-3,7 |
| Листья | 14,0 | 0,80 | 0,34 | 0,25 | 2,02 | 0,3 | 3,0-4,0 | 11,0-17,0 |
| Хвоя | 14,0 | 0,50 | 0,10 | 0,13 | 0,46 | 0,1 | 1,5-2,0 | – |
| Торф низинный | 30-35 | 2,30 | 0,30 | 0,20 | 1,10 | – | 5,0-7,0 | 12,0-22 |
| Торф верховой | 30-35 | 1,20 | 0,20 | 0,30 | 0,15 | – | 10-15 | 13,0-15,0 |
| Опилки | 25 | 0,20 | 0,30 | 0,74 | 1,8 | – | 4,0-5,0 | 2,0-2,4 |
Лучше всего поглощает жидкие выделения животных и аммиак торф, особенно верховой, но очень загрязняет животных, поэтому его целесообразно укрывать пластом соломы.
Подстилка улучшает физические, физико-химические и биологические свойства навоза. Он становится менее влажным, более рыхлым и лучше минерализируется во время хранения, его удобнее перевозить и вносить в почву. Солому для подстилки лучше применять в виде сечки длиной 8-10 см, что содействует хорошему поглощению аммиака.
|
|
|
Химический состав подстилочного навоза зависит от вида животных, качества и количества кормов, продолжительности его хранения (табл. 3).
Таблица 3 – Химический состав свежего навоза, %
| Вид навоза | Вид подстилки | Вода | Орг. вещество | N общ. | Азот аммиач-ный | P2O5 | K2O | CaО | MgО |
| КРС | Солома | 78 | 20 | 0,47 | 0,06 | 0,26 | 0,5 | 0,42 | 0,13 |
| Лошадиный | -//- | 73 | 25 | 0,57 | 0,08 | 0,23 | 0,54 | 0,22 | 0,1 |
| Свиной | -//- | 72 | 25 | 0,52 | 0,05 | 0,2 | 0,52 | 0,13 | 0,08 |
| Овечий | -//- | 63 | 32 | 0,89 | 0,15 | 0,23 | 0,58 | 0,39 | 0,16 |
| Смешанный | -//- | 75 | 22 | 0,48 | 0,05 | 0,22 | 0,5 | 0,37 | 0,1 |
Таблица 4 – Содержание микроэлементов в навозе, мг/ кг сухого вещества
| Микроэлемент | Содержание микроэлемента | ||
| наименьшее | наибольшее | среднее | |
| Бор | 4,50 | 52,0 | 20,20 |
| Марганец | 75,00 | 549,0 | 201,10 |
| Кобальт | 0,25 | 4,7 | 1,04 |
| Медь | 7,60 | 40,8 | 15,60 |
| Цинк | 43,0 | 247,80 | 96,20 |
| Молибден | 0,84 | 4,18 | 2,02 |
Приблизительные суточные нормы подстилки из соломы озимых зерновых на голову скота такие, кг: для крупного рогатого скота – 3-6; лошадей – 3-4; овец – 0,5-1; свиней: маток с поросятами – 5-7, свиней на откорме – 1-2. В случае кормления животных водянистыми кормами нормы подстилки увеличиваются на 20-30 %.
Выход навоза определяют по формуле Вольфа:
Н = (К + П) 4,
где Н – количество навоза, кг;
К – масса сухого вещества корма, кг;
П – масса сухой подстилки, кг;
4 – коэффициент для перерасчета на сухую массу влажного навоза.
Выход навоза зависит и от продолжительности стойлового периода. Ориентировочный выход навоза на одну голову приведен в табл. 5.
Таблица 5 – Выход полуперепревшего навоза на одну голову скота, т/год
| Продолжительность стойлового периода, суток | Лошади | Крупный рогатый скот | Овцы | Свиньи |
| 220-240 | 6-7 | 8-9 | 0,8-0,9 | 1,5-2,0 |
| 200-220 | 5-6 | 7-8 | 0,7-0,8 | 1,2-1,5 |
| 180-200 | 4-5 | 6-7 | 0,6-0,7 | 1,0-1,2 |
| < 180 | 3-4 | 4-5 | 0,4-0,5 | 0,8-1,0 |
Во время хранения навоза происходит разложение его органических соединений при участии бактерий, грибов и т.п. Под влиянием фермента уреазы, который выделяется уробактериями, мочевина превращается в карбонат аммония, который потом разлагается на аммиак, углекислый газ и воду, что может вызвать потери азота.
В производственной практике по степени разложения выделяют такие виды навоза на соломенной подстилке: свежий, полуперепревший, перепревший и перегной.
|
|
|
Свежий слаборазложившийся навоз. Солома еще не потеряла структуры, цвета, прочности. Водная вытяжка красно-желтого или зеленоватого цвета.
Полуперепревший навоз. Солома приобрела темно-коричневый цвет, потеряла прочность, легко разрывается. Водная вытяжка густая, черного цвета. Масса навоза уменьшается на 20-30 %.
Перепревший навоз. Это однородная масса черного цвета, в которой нельзя распознать отдельные соломинки. Водная вытяжка прозрачная. Навоз такой степени разложения теряет около 50 % массы и органического вещества.
Перегной. Это рыхлая, мелкокомковатая темная масса. Потери первичной массы и органического вещества достигают 75 %.
Доводить навоз до перепрелого состояния или перегноя не следует, поскольку теряется большое количество органического вещества и азота.
Для получения навоза высокого качества надо знать, как правильно его сохранять. Например, подстилочный навоз сохраняют под животными при беспривязном их содержании, подстилая торф или солому слоем толщиной 30-50 см. Подстилка равномерно перемешивается с выделениями животных и уплотняется. После увлажнения верхнего слоя добавляют небольшое количество новой подстилки. При хранении под животными отпадает необходимость в уборке навоза, строительства навозохранилищ. Снижается себестоимость навоза. Вся жижа остается в навозе, а потери аммиака почти отсутствуют.
Основную массу подстилочного навоза удаляют из животноводческих помещений и сохраняют в навозохранилищах или полевых буртах. Есть три способа хранения навоза: горячий, холодный, горячепрессованный.
Горячий, или рыхлый, – когда навоз не уплотняется. Его разложение происходит в аэробных условиях при высокой температуре (50-70 ºС), что сопровождается большими потерями органического вещества и азота (табл. 6).
Холодный, или плотный, – когда слой за слоем навоз в навозохранилище или бурте уплотняется. Ширина первого слоя – 5-6 м, высота бурта – до 2,5-3 м. Сверху бурт накрывают резанной соломой, торфом или слоем почвы толщиной 8-15 см. Разложение навоза происходит в анаэробных условиях при температуре 30 °С. Потери органического вещества и азота меньше. Плотный способ хранения рассчитан на получение полуперепревшего навоза, который образуется через 3-4 мес.
|
|
|
Рыхло-плотный – свежий навоз укладывают без уплотнения метровым слоем, и как только температура достигает 60-70 ºС (5-7-й день), его утрамбовывают (уплотняют). Высокая температура при рыхлом хранении навоза содействует обеззараживанию его от возбудителей разных заболеваний и семян сорняков. После уплотнения температура снижается до 30-35 °С, и процесс разложения проходит без доступа кислорода. Навоз в процессе рыхло-плотного способа хранения разлагается быстрее, чем при холодном. Полуперепревший навоз образуется через 1,5-2 месяца. В случае сильного разогревания буртов поливают жижей и уплотняют.
Таблица 6 – Потери азота, жижи и органического вещества навоза за 4 месяца
в зависимости от способа хранения и вида подстилки, %
| Способ хранения | Потери из навоза на подстилке | |||||
| соломенной | торфяной | |||||
| органических веществ | азота | жижи | органических веществ | азота | жижи | |
| Горячий (рыхлый) | 32,6 | 31,4 | 10,5 | 40 | 25,3 | 4,3 |
| Холодный (плотный) | 12,2 | 10,7 | 1,9 | 7,0 | 1,0 | 0,6 |
| Рыхлоплотный | 24,6 | 21,6 | 5,1 | 32,9 | 17,0 | 3,4 |
Самые лучшие условия хранения навоза можно создать в навозохранилищах, где должны быть жижесборники и подъездные пути. Хранение навоза в навозохранилищах рассчитано на 2,5-3 месяца. Потом его вывозят в поле и вносят в почву. Следует иметь в виду: если после разбрасывания навоза поле долго не пахать, то эффективность его снижается в результате больших потерь аммиачного азота, а также пересыхания подстилки, что обусловит дополнительное использование воды для его увлажнения.
Бесподстилочный навоз
На больших животноводческих комплексах животных содержат без подстилки и навоз, полученный при этом, называют бесподстилочным, или жидким навозом.
Бесподстилочный навоз – это смесь твердых и жидких выделений животных с технологической водой и остатками корма. В зависимости от содержания воды различают полужидкий бесподстилочный навоз влажностью 83-93 %, жидкий – влажностью 93-97 % и навозные стоки (смесь экскрементов, разбавленных водой) – содержание воды свыше 97 %.
Бесподстилонный навоз – полидисперсная суспензия твердых и жидких выделений животных с текучими свойствами, иногда содержащая потери корма. Текучесть навоза упрощает его уборку из животноводческих помещений, создает условия для механизации работ. Традиционная технология содержания животных на соломенной подстилке требует затрат труда на уборку соломы с полей, транспортировку, удаление из помещений в составе навоза, вывоз в поле и разбрасывание. Большие затраты на использование подстилки стали сдерживать рост производительности труда на крупных фермах. Поэтому в практику проектирования и строительства крупных животноводческих комплексов и промышленных ферм внедряются технологии бесподстилочного содержания скота.
|
|
|
В зависимости от содержания воды бесподстилочный навоз делят на:
§ полужидкий – до 90 % воды;
§ жидкий – 90-93 % воды;
§ навозные стоки – более 93 % воды.
Увеличение влажности навоза сопровождается ростом его объемов. Так, увеличение влажности с 90 до 92 % приводит к росту объема на 25 %, при увеличении до 94 % – на 65-70 %, при увеличении до 96 % – в 2,5 раза. Повышение влажности приводит к серьезным экономическим и материально-техническим последствиям накопления, хранения, транспортировки и внесения этих объемов.
Выход бесподстилочного навоза зависит от вида животных, их возраста, типа кормления, продолжительности откорма и технологии накопления. В среднем на одну голову крупного рогатого скота на протяжении стойлового периода затраты воды в сутки составляют 50-70 л, свиньи – 50 л, а на одного поросенка во время откорма – 6-9 л в сутки.
Химический состав бесподстилочного навоза зависит от вида и возраста животных, рациона и способа удаления навоза из животноводческих помещений (табл. 7). При уменьшении в рационе концентрированных кормов содержание азота и фосфора в экскрементах снижается, калия – повышается.
Таблица 7 – Химический состав жидкого навоза (%)
| Составная часть | Жидкий навоз | Составная часть | Жидкий навоз | ||
| КРС | Свиней | КРС | Свиней | ||
| Сухое вещество | 11,0 | 10,5 | Фосфор (Р2О5) | 0,19 | 0,32 |
| Общий азот | 0,42 | 0,5 | Калий (К2О) | 0,62 | 0,22 |
| Аммиачный азот | 0,28 | 0,35 | Кальций (СаО) | 0,15 | 0,20 |
Минерализация органического вещества бесподстилочного навоза происходит без кислорода, поэтому продуктами его разложения являются метан, сероводород, аммиак, меркаптан и другие вещества, что обуславливает неприятный запах.
В жидком навозе от 50 до 70 % азота содержится в аммиачной форме и хорошо усваивается растением. Остальной азота входит в состав органических белковых соединений. Фосфор и калий используется так же, как и из минеральных удобрений.
Потери азота и органического вещества при хранении жидкого навоза в несколько раз меньше, чем при плотном хранении подстилочного. Однако для применения жидкого навоза требуются изменения в транспортировке, технологии хранения и внесения.
В зависимости от почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий жидкий навоз хранят 2-6 месяцев. В процессе хранения бесподстилочный навоз расслаивается на жидкую и твердую фракцию с различными удобрительными свойствами. В жидкую фракцию попадает 75-80 % питательных веществ, а в осадок – 20-25 %.
Для равномерного использования питательных веществ на удобряемой площади и более надежной работы насосов цистерн-разбрасывателей и дождевальных установок расслоение предотвращают. Для этого его перемешивают в хранилищах специальными устройствами, добиваясь однородного состояния. Иногда фракции используют отдельно: жидкую – для полива через систему дождевальных установок, твердую – для приготовления компостов или внесения навозоразбрасывателем.
Бесподстилочный навоз, получаемый при скармливании животным концентрированных кормов, отличается повышенным содержанием питательных элементов. В таблице приведены усредненные данные о химическом составе не разбавленного бесподстилочного навоза. При уменьшении в рационах концентратов содержание азота и фосфора уменьшается, калия – увеличивается.
Бесподстилочный жидкий навоз сохраняют в специальных навозохранилищах. Потери азота при хранении бесподстилочного навоза на протяжении 3-4 месяцев составляют до 10 %. Для перевозки и внесения жидкого навоза используют цистерны-разбрасыватели. Во время переработки бесподстилочного навоза твердую фракцию используют как обычный навоз.
Жидкий навоз, получаемый на крупных животноводческих промышленных комплексах, перед использованием подвергают обеззараживанию, поскольку патогенные организмы сохраняются продолжительное время. Сальмонелла в жидком навозе выживает при температуре 7 °С 76-150 суток, а при температуре 25 °С – 25 суток. Для обеззараживания используют хлорирование или добавляют формальдегид в сборном коллекторе насосной станции. Твердую фракцию используют только после биотермической обработки на протяжении 1-2 месяцев.
При отсутствии острозаразных заболеваний на мелких фермах жидкий навоз применяют без обеззараживания. Не допускается только дождевание или подкормка таким навозом овощных, плодовых и других культур, употребляемых в сыром виде без предварительной обработки. Не рекомендуется применение жидкого навоза дождеванием при сильном ветре в сторону населенных пунктов.
При хранении бесподстилочного навоза с влажностью выше 90 % он расслаивается на три слоя:
§ верхний, плавающий, содержит остатки кормов и часть твердых экскрементов, влажностью 78-84 %, почти не содержит аммиачного азота;
§ нижний – осевшие твердые частицы навоза, песка, ила влажностью 84-88 % с небольшим количеством аммиачного азота;
§ средний – осветленная жидкость, содержащая 88-94 % воды, богатая аммиачным азотом.
Для качественных работ по погрузке, транспортировке и внесению необходима гомогенизация бесподстилочного навоза в хранилищах с помощью специальных устройств.
Бесподстилочный навоз – источник органического вещества для воспроизводства почвенного гумуса. В среднем от одной головы скота в сутки поступает примерно 5 кг сухого вещества. В состав органического вещества кала входят целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, пентозаны и другие вещества.
Технологии применения бесподстилочного навоза
Технологические схемы использования бесподстилочного навоза следующие:
1. Прифермское навозохранилище – цистерна полевое навозохранилище – цистерна-
разбрасыватель – поле.
2. Прифермское навозохранилище – трубопровод – полевое навозохранилище (гидрант) –
цистерна-разбрасыватель – поле.
3. Навозохранилище – трубопроводная сеть – дождевальная установка – цистерна
разбрасыватель – поле.
Первая схема применяется при отсутствии трубопровода для перекачивания из прифермского хранилища в полевое. В этом случае его выгружают в цистерны- разбрасыватели, вывозят в поле и заполняют полевые навозохранилища для хранения до внесения. В период внесения навоз из прифермских и полевых хранилищ грузят в цистерны-разбрасыватели, вывозят в поле, разбрасывают по поверхности, а затем, как только возможно, заделывают в почву.
Вторая схема при отсутствии трубопроводной сети и дождевальных установок более эффективна, чем первая. Транспортировка жидкого навоза из прифермского хранилища в полевые по трубам с последующим внесением цистернами-разбрасывателями позволяет снизить транспортные издержки, повысить производительность труда. В первой и второй схемах разбавление водой не предусмотрено.
Третью схему применяют при наличии трубопроводной сети и установок для дождевания. В период вегетации, когда необходим полив растений, навоз после хранения в неразбавленном виде, разбавляют водой в соотношении 1:8-10. Во вневегетационный период его разбавляют в соотношении 1:1-3. Работа по этой схеме не исключает использования цистерн-разбрасывателей для внесения неразбавленного навоза и при отсутствии оросительной системы.
Для крупных животноводческих комплексов промышленного типа наиболее целесообразно использование 3-й технологической схемы. При этом возможно применение как на неорошаемых, так и на орошаемых площадях. На орошаемых площадях их применяют обычно при внесении бесподстилочного навоза под вспашку или предпосевную обработку почвы.
Разбавление навоза водой производится в транспортном потоке трубопровода с установленными датчиками расхода навоза и воды. Степень разбавления навоза можно устанавливать автоматически.
При использовании навоза в качестве удобрения по 2-й и 3-й технологическим схемам строительство полевых навозохранилищ часто нецелесообразно. Вместо них устанавливают небольшие емкости полевых заправочных станций или гидранты для заправки цистерн-разбрасывателей или подачи в дождевальные установки.
Суммарный объем полевых и прифермских навозохранилищ должен обеспечивать хранение количеств навоза, которые накапливаются за время, в течение которого его нельзя вывозить и вносить в почву, например, при осеннем и весеннем бездорожье, отсутствии свободных полей. Емкость хранилищ проектируется в зависимости от этого периода, поголовья скота и выхода навоза, как правило не менее, чем за 2 месяца. 25-40 % суммарной емкости должно приходится на прифермские навозохранилища, а 60-75 % – на полевые, размещаемых по возможности в центре удобряемых площадей.
При подготовке к использованию для удобрительных поливов навоз разделяют на твердую и жидкую фракции с помощью естественного отстаивания или, реже, фильтрованием, процеживанием, декантацией, прессованием и сепарированием, еще реже – электрической и химической коагуляцией. При естественном отстаивании в жидкую фракцию попадает тем больше питательных веществ, чем больше разбавление навоза (стоков) водой. При влажности стоков 98 % в отстоявшейся жидкой фракции содержится 71 % общего и 78 % аммиачного азота, 37 % фосфора и 82 % калия.
Применение бесподстилочного навоза зависит от состава и транспортных возможностей. При этом:
§ навоз нельзя долго хранить, так как это приводит к переполнению хранилищ, загрязнению окружающей среды, распространению инфекций и инвазий;
§ дозы определяют, исходя из содержания питательных веществ для получения планируемых урожаев с одновременным регулированием баланс органического веществ почв;
§ вносят на поля, где возможна быстрая заделка в почву;
§ осенью на малоемких почвах (песчаные, супесчаные, легкосуглинистые) навоз вносят с соломой (торфом) или под озимые (вставочные, промежуточные) культуры для предотвращения вымывания питательных веществ;
§ избегают внесения зимой на затопляемых весной площадях и склонах;
§ при углублении пахотного горизонта навоз вносят на вывернутый слой под перепашку и дискование;
§ в засушливых регионах навоз вносят под отвальную обработку, чередующуюся с безотвальной;
§ минимальные дозы при сплошном внесении гомогенизированного навоза под пропашные культуры составляют 25 т/га, под зерновые – 15 т/га;
§ меньшие дозы недостаточно эффективны, их сложно равномерно вносить.
Норму бесподстилочного навоза устанавливают по содержанию азота. Под картофель доза азота не должна превышать 180 кг/га, под корнеплоды и кукурузу – 320, на пастбищах и сенокосах – 200-240 кг/га. Бесподстилочный навоз используют для изготовления компостов. Жидкая фракция по трубопроводам направляется на орошение, выращивание водорослей или кормовых дрожжей.
Среднегодовая доза вносимого навоза, без опасения ухудшить качество урожая и корма, может быть рекомендована эквивалентной не более 200 кг азота на 1 га. В орошаемом земледелии – не более 300 кг азота на 1 га.
|
|
|
