Застосування комплексних добрив
Застосування комплексних добрив порівняно із змішаними добривами дає можливість зменшити затрати на їх перевезення, зберігання і внесення, підвищити ефективність і продуктивність праці.
Амофос NН4Н2Р04+ (NН4)2НР04.Масова частка засвоюваної фосфорної кислоти становить 46-55% Р2O5, в тому числі водорозчинної 34-48% Р2O5, 11 - 14% азоту. Вміст вологи не більш як 1%. Гранульований. Гранул розміром 1 - 4 мм не менш як 90-95%. Фізичні властивості добрі. Недоліком амофосу є широке співвідношення азоту й фосфору (1 :4,1-5).
Як елемент живлення амонійний азот амофосу підсилює надходження фосфору у рослину. Агрохімічна ефективність близька до ефективності еквівалентної суміші простих добрив. Ефективний на всіх ґрунтах, крім каштанових.
Діамофос (ІЧН4)2Н Р04 + МН4Н2Р04.Масова частка азоту становить 16-18%, загальної фосфорної кислоти 46-48%. Співвідношення N : Р2O5 = 1 : 2,5. Білого кольору, добре розчинний у воді, гранульований, не злежується.
Амонійний азот швидко перетворюється на нітратний. При основному і рядковому внесенні під ярі зернові, льон, картоплю ефективність діамофосу вища, ніж суміші простих добрив, на чорноземних ґрунтах — дещо вища за суміш простих добрив, а на посівах просапних культур — однакова. Доцільно використовувати це добриво як базисне для виготовлення змішаних добрив.
Селітра калієва КNO3.Масова частка азоту становить 13 - 14% N, оксиду калію 46,5%. Добре розчинна у воді. Має вигляд кристалічного порошку або гранульована. Характеризується добрими фізичними властивостями, малою гігроскопічністю. Високоефективна під картоплю, тютюн, овочеві і цитрусові.
Нітрофоски.Д. М. Прянишников уперше запропонував обробляти фосфатну сировину азотною кислотою. При цьому утворюється складне добриво, яке містить азот і фосфор — нітрофос. Фосфатну сировину можна обробляти сумішшю азотної і сірчаної кислот. Після добавляння до нітрофосу калію отримують нітрофоску.
Головні елементи живлення рослин у нітрофосці входять до складу дикальційфосфату, фосфату і нітрату амонію, солей калію. Оцінюють нітрофоски за вмістом не лише суми доступних сполук азоту, фосфору і калію, а й водорозчинних сполук фосфору. Нітрофоски із вмістом 50% і більше водорозчинної фосфорної кислоти від засвоюваної кількості доцільно використовувати для внесення в рядки і для підживлення.
Нітрофоска.Масова частка азоту становить не менш як 11 %, засвоюваних сполук фосфору — 10% Р2O5, у тому числі водорозчинної — не менш як 55%, калію не менш ніж 11% K2O. Сума поживних речовин 32-45%. Вміст вологи — до 1,5%. Гранули розміром 1 - 4 мм близько 90%. Заводи виробляють нітрофоски під марками 17:17:17 або 12:10:15, що вказує на вміст 17% і 12% азоту, 17% і 10% Р2O5, 17% і 15% K2O.
Транспортуються у затареному вигляді або насипом. Використовують для основного внесення, внесення в рядки та для підживлення. Нітрофоски ефективніші на Поліссі і в Лісостепу. Марки нітрофоски 1:1:1 застосовують під зернові, картоплю і трави. Для оптимізації їх умов живлення необхідно довносити азот, фосфор і калій у виді простих добрив.
Нітрофос.Масова частка азоту становить 21-25%, фосфору — 5-23% Р2O5. Водорозчинної фосфорної кислоти містить 55-65% від засвоюваної. Гранул розміром 1 -4 мм — не менш як 94%. Використовують для підживлення і рядкового внесення.
Діамофоска.Марка 10-25-25. Водорозчинної фосфорної кислоти містить 91-96% Р2O5 від загальної кількості сполук фосфору. Ефективність діамофоски рівнозначна ефективності суміші простих добрив.
Комплексні добрива виробляють з певним вмістом мікроелементів.
Поліфосфати.Рослини використовують більше фосфору з поліфосфатів, ніж з інших фосфорних добрив, їх доцільно використовувати на ґрунтах з високою біологічною активністю.
Фосфор може утворювати полімерні сполуки, які здатні до іонного обміну та комплексоутворення. Більшість з цих сполук розчинні у воді, піддаються гідролізу, інтенсивність якого залежить від температури ґрунту.
Метафосфат кальцію Са(Р03)2.Масова частка цитратно-розчинної фосфорної кислоти становить 60-70% Р2O5. Процес виробництва дає змогу змінювати співвідношення цитратно- та водорозчинної фосфорної кислот (оптимальне співвідношення 1:1). Цитратно-розчинні сполуки в ґрунті поступово перетворюються на водорозчинні.
Метафосфат калію (КР03)n.Масова частка фосфору становить 57-59% Р2O5, калію — 38-40% К2O. У воді практично не розчинний, а розчиняється у 2%-у розчині лимонної кислоти. Фізичні властивості добрі, не гігроскопічний, не злежується.
Введення в це добриво цинку, міді сприяє утворенню водорозчинної його форми. Ефективність метафосфату калію практично рівнозначна ефективності суміші суперфосфату і калію хлористого.
Метафосфат амонію (NН4Р03)n.Масова частка азоту становить 17%, фосфору — 80% Р2O5. При внесенні у ґрунт відбувається гідроліз метафосфату амонію до водорозчинних сполук. Ефективність метафосфату амонію аналогічна ефективності суперфосфату.
Поліфосфат амонію (NН4)nН2Рn03n+1.Складається із суміші орто-, піро- та поліфосфатів амонію. Масова частка азоту становить 16-17%, фосфору — 60-61% Р2O5. Малогігроскопічний, гранульований, не злежується. Високоефективний на кислих і вапнованих ґрунтах.
Пірофосфат каліюК4Р2O7. Масова частка фосфору становить 37% Р2O5, калію — 49%. Фосфор із цього добрива менш інтенсивно поглинається рослинами, ніж із суперфосфату.
Вартість полі- і метафосфатів на багато більша, ніж сумішей з простих добрив.
Рідкі комплексні добрива
Застосування РКД залежить від погодних умов, часу їх внесення та вирощуваної сільськогосподарської культури. Охолодження рідких добрив призводить до виділення твердої фази та утворення осаду, що утруднює їх використання.
Рідкі комплексні добрива (РКД) можна рівномірно розподіляти і точно дозувати на поверхні ґрунту, повністю механізувати процеси, які пов'язані з їх транспортуванням, внесенням, значно зменшити затрати праці.
Комплексне рідке добриво марки 10-34-0. Містить амонійні солі орто- й поліфосфорних кислот різного ступеня заміщення. Масова частка загальної фосфорної кислоти не менш як 34% Р2O5, азоту — 10%. Азот і фосфор водорозчинні. Не містить вільного аміаку. Ступінь конверсії не менш як 55%. Близько 55% фосфору від загальної його кількості перебуває у формі поліфосфатів, які підвищують розчинність поживних речовин і подовжують строк зберігання, рН-6...7. Густина 1,4 г/см3, в'язкість — не більша за 50 МПа. Виробляють РКД марки 11-37-0.
Зберігають у закритих місткостях із залізобетону, вкритих захисною плівкою. Строк зберігання влітку 3 міс, узимку — 6 міс. Улітку при зберіганні РКД поліфосфати можуть перетворюватися на ортофосфати, внаслідок чого утворюється осад, який утруднює транспортування і внесення добрив.
Технологія застосування РКД така: 1) транспортування від заводу до пристанційного складу; 2) транспортування від пристанційного складу до глибинного; 3) транспортування від глибинного складу до поля і заповнення агрегатів для внесення; 4) внесення.
Спрощення схеми транспортування від заводу до поля сприяє зменшенню затрат на застосування РКД. Вносять РКД обприскуванням поверхні поля з наступним зароблянням у ґрунт, одночасно з сівбою, у міжряддя при міжрядному обробітку і підживленні, з поливною водою. Застосовувати РКД у вітряну та туманну погоду не рекомендується.
Використовують РКД як базисний розчин, до якого добавляють сечовину, аміачну селітру, калійні добрива, мікроелементи, пестициди. Ефективність РКД та твердих добрив практично однакова на чорноземах, дерново-підзолистих, сірих опідзолених і темно-каштанових ґрунтах (табл. 29).
Вища ефективність РКД пояснюється більш рівномірним розподілом по поверхні поля, меншим поглинанням фосфору деякими ґрунтами.
Таблиця 29
Ефективність РКД, виготовленого на основі поліфосфорної кислоти, на дерново-підзолистих ґрунтах (за Ф. В. Янішевським)
Культура | Приріст від внесення, ц/га | |
РКД | еквівалентної суміші простих добрив | |
Озима пшениця | 10,2 | 10,6 |
Озиме жито | 7,9 | 8,6 |
Ячмінь | 8,0 | 8,2 |
Картопля | 55,9 | 57,5 |
Суспензовані рідкі комплексні добрива (СРКД). При добавлянні до РКД суспензованих глин утворюються суспензовані рідкі комплексні добрива.
Введені в РКД глини затримують кристалізацію насичених розчинів, що дає змогу зберігати СРКД тривалий час. їх використовують як базисні розчини для виготовлення добрив марок 12-12-12, 10-30-10, 12-25-10.
Контрольні запитання
1. Назвіть склад однокомпонентних і комплексних добрив.
2. За якими показниками характеризують азотні, фосфорні та калійні добрива?
3. Які процеси відбуваються у ґрунті при внесенні добрив?
4. Способи застосування добрив, що сприяють підвищенню їх ефективності.
5. Мета застосування інгібіторів нітрифікації.
6. Які властивості ґрунтів ураховують при внесенні добрив?
7. Агрохімічна та економічна-ефективність застосування добрив.
ОРГАНІЧНІ ДОБРИВА
Органічні добрива (гній, торф,сапропель, компости, сеча, гноївка, пташиний послід, сидеральні культури) сприяють підвищенню врожаю та якості сільськогосподарських культур, родючості ґрунтів.
Гній
Основним органічним добривом є гній. Д. М. Прянишников вважав, що гній є важливим джерелом азоту, фосфору і калію як за абсолютною їх кількістю в ньому, так і за вартістю, рівномірністю розподілу по території сільськогосподарського використання. Із збільшенням застосування мінеральних добрив роль гною у підвищенні родючості ґрунтів, особливо легкого гранулометричного складу, значно зросте. Практика застосування добрив довела доцільність сумісного застосування органічних і мінеральних добрив. Це пояснюється тим, що застосування самих лише мінеральних добрив, особливо кислих і фізіологічно кислих у великих нормах, зумовлює погіршення властивостей ґрунтів, призводить до зниження врожайності та якості сільськогосподарської продукції.
Внесення органічних добрив та вапна було і є найбільш діючим заходом з усіх відомих для збереження і підвищення родючості ґрунтів. Систематичне застосування органічних добрив підвищує вміст поживних речовин, увібраних основ, поглинальну здатність та буферність, вологоємкість, пористість і водопроникність ґрунту, збагачує його на мікрофлору, посилює біологічну активність. Застосування гною зменшує кислотність ґрунту, поліпшує його фітосанітарний стан та підвищує біологічну активність.
Органічні речовини гною сприяють поліпшенню фізичних властивостей і структури ґрунту. Ґрунти глинистого гранулометричного складу при внесенні гною стають пухкішими, краще пропускають воду і повітря та краще обробляються механізмами. Піщані ґрунти стають більш зв'язними, вологоємкість їх підвищується.
Застосування гною в зернобуряковій сівозміні Миронівської Дослідної станції збільшувало водостійкість агрегатів чорноземних ґрунтів — з 17,6 до 31%, капілярну вологоємкість — з 37,9 до 40,2%, водопроникність — із 100 до 130%.
При розкладанні органічних речовин гною виділяється теплота, що позитивно позначається на інтенсивності біологічних процесів. При цьому життєдіяльність мікроорганізмів та ферментів посилюється, в результаті вивільняється значна кількість вуглекислого газу, мінеральних елементів живлення рослин і мікроорганізмів. Отже, гній діє на ґрунт всебічно. Внесення органічних добрив приводить до нагромадження в ґрунті органічної речовини, гумусу, гумінових і фульвокислот.
Внесення органічних добрив — це найкращий спосіб збагачення ґрунту на органічну речовину, яка здатна перетворюватись на гумус, що значно підвищує родючість ґрунтів. Тому гній треба розглядати як джерело не тільки перегною, а й макро- та мікроелементів, біологічно активних речовин.
Щорічне застосування 35 т/га гною, азоту N94 у складі мінеральних добрив під озиму пшеницю, яку вирощували беззмінно (100 років) на важкосуглинистих ґрунтах Ротамстедської дослідної станції (Англія), зумовило збільшення вмісту гумусу при застосуванні гною до 4,48%, мінеральних добрив — до 2,07% порівняно з 1,88% без застосування добрив. Урожайність озимої пшениці при цьому відповідно становила 27,7, 24,1 і 13,3 ц/га.
При вирощуванні культур без добрив живлення їх азотом відбувається за рахунок мінералізації гумусу, втрати якого досягають 0,9-1,5 т/га. Систематичне сумісне застосування органічних і мінеральних добрив у сівозмінах сприяє нагромадженню гумусу в ґрунті. Так, внесення гною та одинарної норми мінеральних добрив зумовило збільшення вмісту гумусу до 4,53% в лучно-чорноземних ґрунтах, а збільшення норми мінеральних добрив у 1,5 рази з такою самою кількістю гною зумовило збільшення вмісту гумусу до 5,31% порівняно з 4,29% без добрив. Із 1 т гною утворюється 35-50 кг гумусу. При цьому у ґрунті синтезуються гумінові і фульвокислоти, які мають підвищену обмінну здатність.
Для підтримання бездефіцитного балансу гумусу багато вчених вважає, що необхідно вносити на орних землях, на дерново — підзолистих ґрунтах — 12-15 т/га органічних добрив, на чорноземах — 9-13 т/га.
Значення гною, за висловом Д. І. Менделєєва, підтверджене віками, тому що він діє швидко й ефективно, поліпшує фізичні властивості ґрунтів, придатний для застосування в усіх сівозмінах є повним добривом за хімічним складом. Поступове вивільнення поживних речовин з гною не призводить до підвищення концентрації ґрунтового розчину, яке може негативно позначитись на рості і розвитку рослин, особливо на ґрунтах з незначним вмістом органічних речовин. Органічна частина ґрунту адсорбує мінеральні поживні речовини і таким чином регулює їх засвоєння. Великий позитивний вплив органічних добрив виявляється не тільки в їх прямій дії, а й у післядії.
Склад гною.Гній поділяється на підстилковий (твердий) і безпідстилковий (рідкий). Гній — це суміш екскрементів і сечі, перемішаних з підстилкою, що містить у собі всі речовини, необхідні для живлення рослин. Поживні речовини в гної містяться в такому співвідношенні, яке необхідне для рослин.
Склад гною залежить від виду тварин та їх віку, кількості і якості кормів та підстилки, способу зберігання гною тощо (табл. 30).
Таблиця 30
Склад свіжого гною (за В. А. Васильєвим, Н. В. Філіповою)
Склад гною | Гній на солом'яній підстилці | Гній на підстилці з торфу | ||||
великої рогатої худоби | коней | овець | свиней | великої рогатої худоби | коней | |
Вода | 77,3 | 71,3 | 64,6 | 72,4 | 77,5 | 67,0 |
Органічна речовина | 20,3 | 25,4 | 31,8 | 25,0 | - | - |
Азот загальний білковий аміачний | 0,45 0,28 0,14 | 0,58 0,35 0,19 | 0,83 - - | 0,45 - 0,22 | 0,60 0,38 0,18 | 0,80 0,68 - |
Фосфор (Р2O5) | 0,23 | 0,28 | 0,23 | 0,19 | 0,22 | 0,25 |
Калій (К2O) | 0,50 | 0,63 | 0,67 | 0,60 | 0,48 | 0,53 |
Вапно (СаО) | 0,40 | 0,21 | 0,33 | 0,18 | 0,45 | 0,44 |
Магній (МgО) | 0,11 | 0,14 | 0,18 | 0,09 | - | - |
Сірка (SO4) | 0,06 | 0,07 | 0,15 | 0,08 | - | - |
Хлор (Сl) | 0,10 | 0,04 | 0,17 | 0,17 | - | - |
Кремній (SiO2) | 0,85 | 1,77 | 1,47 | 1,08 | - | - |
Залізо й алюміній | 0,05 | 0,11 | 0,24 | 0,67 | - | - |
Для практичних розрахунків приймають такий склад гною: 0,5% N. 0,25% Р2O5 і 0,6% K2O. Із загальної кількості азоту (0,5%) на легкозасвоюваний (аміачний, амонійний, нітратний) припадає 0,1-0,2%. Фосфор у гної міститься у вигляді засвоюваних сполук. Близько 30% фосфору перебуває у водорозчинній формі. Калій також перебуває у легкодоступній формі, крім того, 70-75% його — у водорозчинній формі.
Із 30 т/га гною у ґрунт вноситься 150 кг азоту, 80 кг Р2O5, 180 кг К2O, 500 кг СаСO3 і МgСO3, 80 г мангану, 100 бору, 60 міді, 12 молібдену, 60 кобальту, 10-15 г йоду. Поживні речовини з гною вивільняються поступово протягом усього періоду вегетації рослин, забезпечуючи їх життєві потреби.
Підстилковий гній.Для підстилки використовують матеріали, для яких властиві велика вологоємкість і поглинання рідин та газів, що містять значну частину азоту, фосфору, калію, кальцію (табл. 31).
Таблиця 31
Поглинальна здатність підстилки і її склад, % (за В. А. Васильєвим, Н. В. Філіповою)
Підстилка | 100 частин підстилки поглинає частин води | Склад підстилки | ||||
Вода | N | р2о5 | к2о | СaО | ||
Солома пшениці жита | 170-300 | 14,0 14,3 | 0,57 0,45 | 0,20 0,26 | 0,90 1,00 | 0,28 0,29 |
Торф низинний верховий | 500-700 1000-1500 | 60,0 50,0 | 0,90 0,60 | 0,05 0,04 | 0,04 0,05 | 1,00 0,15 |
Тирса | 400-445 | 30,0 | 0,04 | 0,02 | 0,04 | - |
Основними видами підстилки є солома й торф. Інші вологоємкі матеріали (тирса, стружка тощо) використовують рідко.
Вихід гною значною мірою залежить від виду тварин, їхнього стійлового періоду, застосування підстилки. Так, від 1 голови великої рогатої худоби за 220-240 діб стійлового періоду нагромаджується 9-10 т гною, за 200-180 діб — 6-8 т. За ці періоди вихід гною від однієї свині становить відповідно 2,2 і 1,5 т. Збільшення використання соломи, торфу на підстилку дає змогу підвищити виробництво гною та продуктивність тварин (табл. 32).
Таблиця 32
Вплив кількості підстилки на вихід гною (за І. П. Мамчєнко)
Підстилка | Вихід гною | Втрати гною за 3 міс. зберігання,% | |
на одну корову за добу, кг | за 200 діб стійлового періоду, т | ||
Солома житня те саме те саме | 6,8 8,2 9,4 | ||
Торф низинний верховий | 10,4 12,2 |
На підстилку використовують подрібнену солому, а також торф з вологістю до 50% і ступенем розкладання не більш як 25%.
Зберігання, виробництво, застосування. Підстилковий (твердий) гній із ферм транспортують у гноєсховища або на місце майбутнього внесення, де його зберігають у буртах. Для зберігання гною і збільшення виробництва органічних добрив при використанні соломи, торфу та відходів господарства повинні мати гноєсховища наземні або заглиблені (котлованні).
Транспортування підстилкового гною безпосередньо з ферми до поля для буртування має деякі недоліки, наприклад нераціональне використання транспорту.
Зберігання гною у невкритих гноєсховищах, пухких буртах призводить до значних втрат поживних речовин. Втрати органічної речовини й азоту протягом 4 міс. відповідно досягають 40 і 30-44%. Особливо великі втрати поживних речовин спостерігаються з малих куп гною.
Для зберігання і виготовлення гною використовують два способи: холодний (щільний) і гаряче-пресований (пухкий спосіб зберігання з наступним ущільненням). При щільному способі зберігання гній укладають щільно в гноєсховищах або буртах (до 2,5-3 м висоти), вкривають зверху соломою, торфом або 5-10-сантиметровим шаром ґрунту. Доцільно в період зберігання гною зволожувати його гноївкою, сечею та стоками тваринницьких комплексів. Для боротьби з бур'янами застосовують гербіциди. За гаряче-пресованого способу зберігання гній складають пошарово (пухко) з наступним ущільненням. Поверхню гноєсховища (бурту) вкривають соломою, торфом або шаром ґрунту. У дослідах при холодному зберіганні гною протягом 4 міс. Утворилося 170 л гноївки, при гаряче-пресованому — 450 л. Отже, при зберіганні гною на дно гноєсховища (бурту) треба класти шар соломи або торфу. Гарячий період зберігання гною (при 55-60°С) сприяє знешкодженню насіння бур'янів і збудників хвороб. Через 3-4 міс. зберігання у буртах втрачається 15-25% органічної речовини. У масі гною видно бурі рештки соломи, що легко руйнуються. Такий гній називається напівперепрілим. Після 6-8 міс. зберігання втрачається половина органічної речовини. Гній перетворюється на однорідну масу. Такий гній називається перепрілим.
Підстилковий гній використовують за двома технологіями: прямоточною (ферма — поле) або перевалочною (ферма — бурт — поле).
Гній з буртів навантажують на гноєрозкидачі, за допомогою яких його розподіляють по поверхні поля. Використання перевалочної технології застосування гною призводить до значних втрат поживних речовин та забруднення навколишнього середовища. Гній потрібно заробляти у ґрунт одразу після розподілу його по поверхні.
Краще гній вносити під зяблеву оранку. Весняне внесення гною менш ефективне. У районах надмірного зволоження гній вносять навесні при переорюванні зябу. Заробляння гною дисковими боронами сприяє більш інтенсивній його мінералізації, значним втратам газоподібного азоту.
Норми внесення підстилкового гною залежать від ґрунтово-кліматичних умов, окультурення поля, сівозміни, біологічних особливостей культури, насичення сівозміни добривами.
Оптимальними нормами гною (т/га) є: на Поліссі і в Лісостепу під просапні культури — 30-50, під озимі — 20-30, у Степу — відповідно 30-40 і 20-35, при зрошенні — до 60.
Під цукрові буряки, картоплю, кукурудзу, овочеві культури застосовують більші норми гною, ніж під зернові. Найбільша оплата одиниці гною на Поліссі (табл. 33).
Таблиця 33
Оплата органічних добрив додатковим приростом урожаю сільськогосподарських культур (зернові одиниці, О. О. Бацула та ін.)
Зона | Пряма дія | З урахуванням післядії у сівозміні |
Полісся | 0,69 | 1,23 |
Лісостеп | 0,44 | 0,75 |
Степ | 0,26 | 0,55 |
Найбільший приріст урожаю від внесення гною отримують при застосуванні його під картоплю, овочеві культури, коренеплоди, коноплі. Добре оплачується застосування гною зерновими культурами та багаторічними травами. Післядія гною на ґрунтах піщаного і супіщаного гранулометричного складу триває 3-4 роки, суглинистого — 6-8 років і більше.
Безпідстилковий гній.При застосуванні на фермах гідрозмиву отримують безпідстилковий гній. Це суміш твердих і рідких виділень тварин, розбавлених водою. До його складу входять залишки кормів, невелика кількість підстилки. Надлишкове використання для гідрозмиву води приводить до утворення тваринницьких стоків.
Залежно від вмісту води безпідстилковий гній поділяють на напіврідкий (вологи не менш як 92%), рідкий (вологи 92-97%) і стоки (вологи понад 97%). У рідкому гної із вмістом 6-8% сухої речовини 0,25-0,34% загального азоту, в тому числі 0,13-0,15% NН3, фосфору — 0,11-0,15%, калію — 0,27-0,35%.
У безпідстилковому гної від 50 до 70% азоту міститься у розчинній формі. Фосфор органічних сполук гною засвоюється рослинами краще, ніж фосфор мінеральних добрив. Калій перебуває в розчинній формі. Наведені дані свідчать про те, що вміст загального азоту, фосфору і калію у безпідстилковому гної удвічі менший, ніж у підстилковому.
Рідкий гній і стоки тваринницьких комплексів, крім азоту, фосфору і калію, містять значну кількість інших елементів живлення (табл. 34).
Застосування надлишку води для видалення гною з ферм збільшує затрати на його гомогенізацію, зберігання і внесення. На свинокомплексах, що вирощують 108000 голів свиней за рік, нагромаджується до 1 млн м3 тваринницьких стоків. Без підстилковий гній видаляють з допомогою механічних засобів та гідравлічних систем (самотічна безперервної дії, самотічна періодичної дії).
Таблиця 34
Вміст елементів живлення у рідкому гної свиней, мг/л (УкрНДІПМ)
Елемент живлення | Рідка фракція | Тверда фракція |
Залізо | 16,2 | 9,5 |
Манган | 1,6 | 1,9 |
Нікель | 0,05 | 0,01 |
Молібден | 0,01 | - |
Цинк | - | 0,19 |
Мідь | 0,16 | 1,00 |
При механічній системі використовують бульдозери, підбирачі, конвеєри. Гній зберігається у прифермських і польових гноєсховищах. Прифермські сховища поділяють на карантинні та основні. У карантинному гноєсховищі відбувається знезараження гною, яке триває 3-4 доби. Якщо за цей час знезараження гною не відбулося, то проводять хімічне його знезараження. Основне гноєсховище вміщує 1-6-місячний вихід тваринницьких стоків. Прифермські гноєсховища бувають відкритого та закритого типу, польові — відкритого. Із прифермських гноєсховищ стоки транспортують у польові.
Стоки і рідкий гній доцільно поділяти на тверду і рідку фракції. Вологість твердої фракції гною — до 75%. Зберігають тверду фракцію гною пухко у буртах, як і підстилковий гній. Процеси розігрівання відбуваються повільніше. Рідку фракцію гною (стоки) зберігають у польових сховищах.
Зберігання, виробництво, застосування. Втрати азоту та органічної речовини при безпідстилковому утриманні тварин, правильному видаленні, зберіганні і використанні рідкого та напіврідкого гною менші порівняно з втратами підстилкового гною.
Очищають і знезаражують рідкий гній трьома способами: 1) природне біологічне очищення при тривалому витримуванні стоків у відстійниках-накопичувачах з наступним очищенням та утилізацією на полях зрошення; 2) штучне біологічне очищення; 3) виготовлення компостів.
При вирощуванні 108000 голів свиней за рік у процесі гідрозмиву безпідстилкового гною щодоби мають 5 - 5,5 тис. м3 стоків, які після механічного та біологічного очищення поділяють на тверду фракцію, стічну воду і надлишкове активний мул. Склад стоків складний (табл. 35).
Надлишково активний мул вносять під кормові і технічні (300 м3/га) та під зернові культури (100-150 м3/га). Безпідстилко-вий гній вносять насамперед під просапні та кормові культури,
Тверду фракцію безпідстилкового гною вносять тими самими машинами, що й підстилковий. Рідкі фракції вносять мобільними машинами і поливною технікою (табл. 36).
Таблиця 35
Хімічний склад відходів тваринницьких комплексів (І. I. Омельченко)
Інгредієнти | Рідкий гній, г/л | Гнойові стоки, мг/л (механічне очищення) | Стічні води, мг (біологічне очищення) | ||
великої рогатої худоби | свиней | великої рогатої худоби | свиней | ||
рН | 6,9-7,2 | 6,5-8,2 | 8,4-8,6 | 6,7-7,2 | 7,6-8,2 |
HCl | 0,4-4,4 | 0,28-4,2 | 600-2410 | 2257-3240 | 823-1891 |
Cl- | 0,1-0,5 | 0,2-0,6 | 58-610 | 218-412 | 234-355 |
SO42- | 0,1-0,4 | 0,09-0,4 | 45-115 | 73-360 | 68-321 |
Са22+ | 0,3-0,6 | 0,2-0,5 | 56-420 | 60-240 | 73-200 |
Мg2+ | 0,07-0,4 | 0,06-0,2 | 37-214 | 84-124 | 66-108 |
Na+ | 0,3-0,6 | 0,15-0,6 | 71-510 | 100-440 | 184-375 |
К+ | 0,1-0,4 | 0,17-0,7 | 145-617 | 81-360 | 50-282 |
Р2O5 | 0,3-0,6 | 0,07-0,4 | 118-322 | 25-185 | 26-138 |
NO3- | сл. - 0,08 | сл.-0,06 | 2,5-24,5 | - | Сліди - 2,6 |
NH4+ | 0,7-1,1 | 0,6-0,9 | 324-820 | 225-570 | 57-306 |
Азот загальний | 0,9-1,5 | 0,9-1,2 | 335-980 | 233-607 | 64-560 |
Сухий залишок | 3,4-7,7 | 2,1-5,5 | 1680-4840 | 3021-5724 | 1479-2576 |
Мінеральний залишок | 2,2-4,2 | 2,5-3,5 | 1215-4350 | 1662-3610 | 1316-2198 |
Таблиця 36
Норми внесення безпідстилкового гною, т/га (О. О. Бацула та ін.)
Культура | Рідкий гній | Рідка фракція гною |
Зернові ярі | 40-60 | 200-250 |
Озима пшениця | 40-60 | 200-250 |
Картопля | 60-80 | 300-400 |
Цукрові буряки | 80-100 | 500-600 |
Однорічні трави | 60-80 | 300-400 |
Пасовища | 100-120 | 600-800 |
Коефіцієнт використання прямої дії та післядії азоту безпідстилкового гною становить 30-50%, фосфору — 60-50% Р2O5, калію 60-70% K2O.
Неправильне зберігання та застосування безпідстилкового гною призводить до забруднення навколишнього середовища, підґрунтових вод і водойм. Безпідстилковии гній використовують для основного і передпосівного удобрення, підживлення, удобрювальних поливів.
Норму внесення (м3/га) визначають з урахуванням мінімального вмісту азоту або фосфору чи калію за формулою
H = A/N · K · 10,
де А — винос азоту культурою, кг/га;
N — вміст азоту в стоках, %;
К — коефіцієнт використання елемента живлення (для N = 0,6... 0,7; Р2O5 = 0,6; K2O = 0,6).
Для перерахунку різних видів органічних добрив на умовні одиниці використовують коефіцієнти: для підстилкового гною, твердої фракції безпідстилкового гною, компостів на основі гною, осаду стічних вод з вологістю до 76% — 1,0; для безпідстилкового напіврідкого гною з вологістю до 76-92% — 0,5; для безпідстилкового рідкого гною з вологістю 93-97% — 0,2; для стоків гною з вологістю 93-97% — 0,2; для стоків гною з вологістю понад 97% — 0,1; для сухого пташиного посліду з вологість до 20% — 7,0; для напіврідкого пташиного посліду з вологістю 76-92% — 1,4.
Пташиний послід
Пташиний послід може бути у твердому (вологість менш як 50%), пластичному (вологість 50-92%) і текучому (вологість понад 92%) стані. Він містить більше поживних речовин, ніж гній (табл. 37).
Таблиця 37
Склад пташиного посліду, % на сиру речовину (В. А. Васильєв та ін.)
Вид птиці | Елемент | ||||||
н2о | N | р2о5 | к2о | СаО | МgО | SO4 | |
Кури | 1.0 | 1,5 | 0,8 | 2,4 | 0,7 | 0,4 | |
Качки | 0,7 | 0,9 | 0,6 | 1.1 | 0,2 | 0,3 | |
Гуси | 0,5 | 0,5 | 0,9 | 0,8 | 0,2 | 1,1 |
Азот у пташиному посліді міститься у вигляді легкогідролізо-ваних сполук. У свіжому посліді немає аміачного азоту, проте він утворюється при його зберіганні внаслідок мінералізації органічних сполук. Поживні речовини пташиного посліду добре доступні для рослин. Неправильне зберігання пташиного посліду зумовлює великі втрати не тільки азоту, а й фосфору і калію.
Безпідстилковии пташиний послід використовують для виготовлення компостів. Оптимальне співвідношення торфу до пташиного посліду з вологістю 75% становить 1 : 0,6, з вологістю 85% — 1:1. Бурт формують заввишки 2,5-3 м та завширшки до 4 м. Через два тижні після закладання бурту компост перемішують. Компостування триває 1,5-2 міс.
Термічно висушений пташиний послід містить до 80% сухої речовини, 4-6 азоту, 4-5 Р2O5, 2-2,5 K2O, 4,5% СаО. При висушуванні посліду втрачається до половини азоту, до 12-20% фосфору і калію.
Використовують пташиний послід для основного та припосівного внесення. Географічна мережа дослідів з добривами України рекомендує під картоплю, кукурудзу, цукрові буряки вносити 20-25 т/га торфопослідного компосту, під зернові — 10-15 т/га. Ефективність пташиного посліду аналогічна ефективності мінеральних добрив.
Торф
Торф у чистому вигляді використовувати безпосередньо на добриво не рекомендується. Для збільшення виробництва органічних добрив і доступності поживних речовин, які знаходяться в ньому, торф використовують як підстилковий матеріал та для виготовлення компостів.
Торф містить у собі всі необхідні для рослин поживні речовини (табл. 38).
Таблиця 38
Хімічний склад торфу, % на абсолютно суху речовину (УНДІЗ)
Вид торфу | рН | Зольність | Азот | Фосфор | Калій | Кальцій | Магній |
Очеретяно-осоковий | 6,8 | 13,7 | 1,97 | 0,36 | 0,12 | 2,48 | 0,08 |
Осоковий з домішками сфагнуму | 4,0 | 13,8 | 2,42 | 0,27 | - | 0,9 | 0,07 |
Сфагновий | 3,1 | 24,5 | 1,22 | 0,01 | 0,17 | 0,17 | 0,06 |
Органічної речовини в торфі 87-96,6% (в перерахунку на суху речовину). Незважаючи на значний вміст азоту в торфі, більшість його (90-95%) знаходиться в органічній формі, яка стає доступною для рослин після мінералізації. Малопридатний на добриво торф з рН < 5 та вмістом алюмінію понад 5 мг-екв/100 г сухого торфу. Кількість золи коливається від 5-10 до 50%. Нормально-зольні торфи містять до 12% золи. Високозольні торфи (> 12% золи) як добриво малоефективні. Вміст заліза в нормальнозоль-них торфах не перевищує 3%. Торф бідний на мікроелементи.
За ступенем розкладання торфи поділяють на слабко- (5-25% гуміфікованих речовин), середньо- (25-40% гуміфікованих речовин) та сильнорозкладені (>40% гуміфікованих речовин). Добре розкладений торф чорного кольору, мажеться, проходить між пальцями руки при здавлюванні.
Д. М. Прянишников писав, що застосування торфу на підстилку, як доповнення до соломи, є шляхом поступового переходу азоту торфу в хліб. Підстилка з торфу добре поглинає аміак, сірководень, вуглекислий газ, які утворюються у тваринницьких приміщеннях внаслідок дихання тварин і розкладання гною та сечі. Порівняно з соломою вологоємкість торфу та здатність вбирати гази у 2-3 рази більша.
Для підстилки використовують торф із вмістом води не більш як 50% і зольністю не більш як 10%. Подрібнений торф на підстилку рівномірним шаром розподіляють у тваринницьких приміщеннях і вигульних місцях. Потім підстилку з торфу вивозять і буртують.
Компости
Компостування — біотермічний процес мінералізації та гуміфікації органічної речовини, який відбувається в аеробних умовах під впливом життєдіяльності мікроорганізмів.
Компостування торфу з гноєм, торфу з гноївкою, сечею, пташиним дослідом, відходами тваринницьких комплексів і рослинництва дає можливість збільшити виробництво органічних добрив та кількість доступних елементів живлення, що в них знаходяться, включити в кругообіг додаткову кількість поживних речовин, зменшити забруднення ґрунту й навколишнього середовища, спростити технологію застосування рідкого гною.
У процесі компостування торфу з гноєм як основної маси компостів нагромаджується значна кількість доступних елементів живлення торфу, підвищується біологічна активність компосту. Процес компостування відбувається за оптимальних умов температури, зволоження й аерації. При температурі 60-70°С гине значна кількість насіння бур'янів, збудників хвороб, шкідливих речовин. Таких умов у процесі компостування досягають при пухкому укладанні компостної маси, періодичному додатковому зволоженні її за рахунок добавляння сечі, гноївки, стоків тваринницьких комплексів. При зволоженні понад 75% життєдіяльність мікроорганізмів в компостній масі знижується, температура — не вище ніж 55°С.
Для зменшення втрат поживних речовин у нижню частину компосту закладають шар торфу або соломи. Поверхню компосту обов'язково вкривають торфом, соломою або ґрунтом. Компостування влітку триває 3-4 міс, взимку — 4-6 міс. Виготовляють торфогнойові, торфосечові, торфофекальні та інші компости. Торфогнойові, компости готують при співвідношенні гною і торфу 1 :1 або 1 :1,5. Збільшення кількості торфу подовжує тривалість компостування, зумовлює зниження його якості й ефективності.
Для виготовлення компостів використовують пошаровий, осередковий і площадковий способи.
Пошаровий спосіб.Цей спосіб виготовлення компостів застосовують протягом року. На дно гноєсховища (бурту) кладуть 40-50-сантиметровий шар торфу. Далі гній і торф кладуть пошарово (20-30 см).
Після заповнення гноєсховища поверхню компосту вкривають торфом. Періодично компостну масу зволожують гноївкою, сечею. При закладанні компосту у бурти пошарово кладуть торф і гній (20-30 см). Ширина бурту — 4-6, висота — 4-3 м. Довжина довільна. Загальна маса бурту-не менш як 300 т. Після формування бурту його поверхню вкривають торфом. Щоб вміст вологи у бурті був не менш як 60%, компост зволожують гноївкою, сечею. Щомісяця масу бурту перемішують. Через 3-4 міс. компостування утворюється високоефективний компост. Готовий високоякісний компост має однорідну темного кольору розсип-часту масу з вологістю не більш як 75% і близьку до нейтральної реакцію, містить всі необхідні елементи живлення в доступній формі (табл. 39).
Таблиця 39
Склад різних видів компостів (В. А. Васильєв та ін.)
Показники | Торфо-гноєвий | Торфо-сечовий | Торфофекальний | Торфопо-слідний |
рН | 4,8-6,2 | 5,0-7,9 | 4,8-6,2 | 5,5-7,0 |
Вологість, % | 60-75 | 65-80 | 65-75 | 60-70 |
Зола, % | 5-50 | 5-30 | 5-50 | 5-20 |
Загальний азот, % | 2-3,5 | 2,0-4,2 | 2,0-3,2 | 0,6-1,0 |
NO3 + NН3, мг/ 100 г абсолютно сухого торфу | 60-500 | 120-700 | 40-450 | — |
Легкорозчинний фосфор, мг/100 г | 200-400 | 150-400 | 80-450 | — |
Загальний калій, % | 0,6-1,2 | 1,5-3,0 | 0,6-1,5 | 0,6-1,0 |
Розчинні гумінові речовини, % | 1-2 | 1-4 | 1-2 | — |
Осередковий спосіб.При осередковому способі виготовлення компостів на шар торфу (подушку) завтовшки 30-50 см кладуть, окремими купами гній. Проміжки заповнюють торфом. Потім масу перемішують бульдозерами і формують бурт завширшки 5-6 та заввишки 2-2,5 м. Через 1 міс. після закладання компосту його перемішують, поверхню вкривають торфом і соломою. Маса компосту — не менш як 300 т. Компостування триває 3-4 міс.
На вигульних площадках, літніх таборах торф розстилаюсь шаром 20-30 см. Через деякий час масу буртують і отримують, торфогнойовий компост. Для збільшення поживної цінності компостів і зниження втрат азоту до кислого торфу добавляють 1,5-2% фосфоритного борошна. Часто такі компости називають торфо-гноєфосфоритними.
Широко застосовують виготовлення компостів на спеціальних бетонованих площадках. На подушку з торфу (20-30 см) кладуть шар (20-30 см) підстилкового або безпідстилкового гною, потім поверхню дискують дисковою бороною і згортають бульдозером у штабель завширшки 4-6 м. Висота, компостної маси досягає 3-4 м.
Для підвищення якості компосту пошарово вносять сечу, 1,5-2% фосфоритного борошна, 0,5-1 калійної солі, 1-2% вапнякових матеріалів залежно від складу компонентів. Через 1-1,5 міс. масу перемішують, щоб посилити процеси компостування та утворення однорідного добрива.
Торфосечові (гноївкові) компости готують аналогічно торфогнойовим. У 40-50-сантиметровому шарі торфу роблять заглиблення, куди вливають сечу або гноївку. На 1 т торфу використовують 1-3 т сечі або гноївки. Після вбирання сечі (гноївки) кладуть новий шар торфу і заливають у заглиблення сечу (гноївку). Масу буртують. Компостування триває 1-1,5 міс.
Аналогічно готують торфофекальні компости. На 1 т торфу використовують 1-2 т фекальних мас.
Застосовують компости восени під'зяблеву оранку. Ефективність прямої дії компостів рівнозначна дії підстилкового гною.
Застосовуючи метанове бродіння для розкладання органічних добрив, можна отримати добре розкладене добриво, у якому внаслідок біологічних процесів знешкоджено насіння бур'янів та збудників деяких хвороб. Крім того, в процесі метанового бродіння виділяється значна кількість газу, який можна використовувати для побутових потреб.
Сучасні технології за рахунок інтенсивного біологічного окислення дають можливість відходам тваринницьких ферм надавати однорідного рідинного стану і вносити його в ґрунт.
Застосування вермикультури дає можливість отримувати з відходів рослинництва та органічних добрив вермикомпост, який містить 40-45% органічної речовини, 0,9-3,5% загального азоту, 0,8-2,2% Р205, 0,8-2,1% К2O та інші елементи.
Штучний гній.Для його виготовлення використовують подрібнену солому, стоки тваринницьких комплексів,покидьки рослин. Подрібнену солому, різні рослинні залишки розстелюють рівним шаром товщиною 30-35 см на ширину 3-3,5 м. Шар ущільнюють, змочують водою. Укладають солому пошарово до висоти 2,5 м. Температура у бурті піднімається до 25-30 градусів. Після цього бурт поливають водою, рідким гноєм, стоками тваринницьких комплексів. За 3-4 міс штучний гній готовий.
Сапропель
Сапропель — продукт відкладів прісних озер і ставків, який належить до органічних або вапнякових добрив. Склад сапро-пелів дуже неоднорідний (табл. 40).
Таблиця 40