Выявить значение органических удобрений и их применение.

2. Изучить способ хранения органических удобрений

Рассмотреть хранение органических удобрений и сроки внесения

Изучить состав, удобрительную ценность органических удобрений в зависимости от вида скота и влажности. Формы и доступность растениям

Изучить способы хранение, дозы и сроки применения, способы заделки бес подстилочного навоза.

Изучить лекционный материал и кратко законспектировать.

Предоставить фотоотчет.

Методические указания.

Студенты, пользуясь учебниками, справочниками и другими литературными и методическими пособиями, самостоятельно выполняют задание, знакомятся и кратко конспектируют биологию основных вредителей ягодных культур.

Задание считается выполненным лишь после проверки его преподавателем и выставления соответствующей оценки.

Место и время проведения занятий. Тема изучается в течение 4 часов с применением электронного (онлайн) обучения

Навоз — один из важнейших видов органических удобрений. Оказывает комплексное воздействие на почву, пополняет запас подвижных форм питательных веществ в почве, улучшает круговорот макро- и микроэлементов в системе почва-растение. Значительная часть питательных элементов, использованных растениями из почвы и из внесенных минеральных удобрений, с кормами и подстилкой поступает на корм скоту, переходит в навоз, с которым возвращается в почву.

Значение навоза

Значение навоза проявляется через его действие на почву и возделываемые растения непосредственно и косвенно:

§ обогащает почву питательными элементами, углекислым газом в почвенном и надпочвенном воздухе, микроорганизмами и органическими веществами;

§ улучшает физико-химические свойства и структуру почв;

§ повышает емкость поглощения (ЕКО), буферность, степень насыщенности основаниями и содержание подвижных форм питательных элементов, снижает кислотность и содержание подвижных форм алюминия и марганца;

§ улучшает окультуренность почв;

§ повышает урожайность культур и качество сельскохозяйственной продукции;

§ улучшается водный и воздушный режимы.

Действие навоза на почву

Согласно обобщению А.Д. Хлыстовского (1992), за 55-65 лет на неокультуренной дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д.Н. Прянишникова дозы подстилочного навоза в среднем 9 т/га за год приводили к росту в 2 раза урожайности озимых ржи и пшеницы, картофеля, овса, трав по сравнению с неудобренным контролем. При этом среднегодовая продуктивность севооборота составила 2,3-2,6 т/га зерн. ед., при дозах 15 т/га — 2,8-3,0 т/га зерн. ед.

В течение 52 лет внесение подстилочного навоза в дозе 12 т/га ежегодно оказывал нейтрализующее действие на кислотность почв, равное внесению 100 кг/га СаСO₃, снижал в слое 0-20 см гидролитическую и обменную кислотность по сравнению с контролем на 0,5 мг⋅экв/100 г, содержание алюминия в 2 раза, повышал сумму поглощенных оснований более чем на 1 мг⋅экв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями — на 10%. Нейтрализующее действие навоза проявилось также в подпахотном горизонте (20-40 см) почвы.

Повышение насыщенности посевов навозом и переход к систематическому внесению возрастающих доз улучшают агрохимические показатели, плодородие и окультуренность бедной дерново-подзолистой почвы. В сочетании с систематическим внесением высоких доз с известкованием превращает бедную почву в плодородную, не отличающуюся по агрохимическим показателям от черноземов. Однако, как правило, такое сильное повышение плодородия экономически убыточно, экологически опасно. С учетом экономических возможностей целесообразно повышать плодородие бедных конкретных почв до оптимального уровня, обеспечивающего получение максимальной продуктивности культур хорошего качества при научно обоснованном применении удобрений и мелиорантов.

Положительное действие навоза на физико-химические свойства почв подтверждается многочисленными экспериментальными данными, полученными в различных почвенно-климатических зонах страны.

Под действием органического вещества навоза активизируются микробиологические процессы в почве, которые способствует повышению растворимости и доступности растениям питательных веществ. Под влиянием микробиологических процессов, разлагающих клетчатку, содержание доступных форм фосфатов в красноземе повышалось в 2-3 раза. Под действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов нерастворимые фосфаты кальция, железа, алюминия переходят в растворимые соединения. Навоз влияет на биологическую активность почвы, нитрификационную способность и протеолитическую активность.

Особое значение навоз имеет в районах Нечерноземной зоны России, почвы которой бедны гумусом, содержат мало питательных веществ.

Таблица. Сравнительное действие систематического (7 лет) применения навоза и минеральных удобрений на водно-физические свойства обыкновенных черноземов ¹

Примечание. *Для слоя почвы 0-10 см.

**Для слоя почвы 0-20 см.

Содержание питательных веществ в навозе

Доступность растениям азота, фосфора и калия навоза зависит от вида и качества, свойств почвы и климатических условий территории. Навоз содержит все необходимые питательные элементы, но в разных количествах и формах. Так как растения потребляют минеральные формы, то их доступность зависит от исходного содержания минеральных форм и скорости минерализации органических форм элементов.

Общий азот навоза усваивается первой удобряемой культурой в 3 раза хуже, чем из минеральных удобрений, фосфор — в 1,5-2,0 раза лучше, калий — так же как из минеральных. Поэтому для получения высокого урожая культур при внесении под них навоза, следует дополнительно вносить азотные удобрения.

Так, при общем содержаним в полуперепревшем навозе азота — 0,5%, фосфора — 0,25%, калия — 0,6% и дозе внесения 20 т/га, в почву постает 100 кг/га азота, 50 кг/га фосфора и 120 кг/га калия. В первый год культурами усваивается соответственно: азота (30%) — 30 кг/га, фосфора (35%) — 17,5 кг/га и калия (60%) — 72 кг/га при соотношении N:Р₂О₅:К₂О, равном 1,7:1:4,1.

Подавляющее большинство сельскохозяйственных культур, за исключением калиелюбивых, для получения урожаев хорошего качества больше потребляют азота, затем калия и меньше всего фосфора:

§ зерновые колосовые 2,8:1:1,9;

§ травы 3,5:1:3,0;

§ крупяные 3:1:3;

§ зернобобовые 5:1:2;

§ прядильные 2,0:1:1,5.

У калиелюбивых культур преобладает потребление калия над азота, соотношение N:Р:К составляет соответственно:

§ картофель 3:1:4;

§ корнеплоды 3-4:1:4-6;

§ подсолнечник 2:1:6-7.

Приведенные данные также свидетельствуют о необходимости дополнять внесение навоза азотными удобрениями.

Азот

Азот органических соединений в результате аммонификации превращается в аммоний или нитрифицируется до нитратов. В условиях повышенной влажности почвы и недостатка кислорода в щелочной среде могут протекать процесс денитрификации и образование молекулярного азота, который безвозвратно теряется в атмосферу. При правильном обращении с навозом потери азота в результате денитрификации резко снижаются.

Содержание и формы азота в навозе каждого вида животных определяют соотношением твердых, жидких выделений и подстилочного материала. Азот кала и подстилки содержит медленно разлагающиеся азотистые соединения, поэтому малодоступен растениям в первый год, мочи — легкорастворимые, быстро превращающиеся в аммиак и доступен растениям сразу после внесения. Чем больше мочи и аммиака впитывает подстилка, тем больше содержание общего и аммиачного азота, поэтому навоз на торфяной подстилке или, хранящийся или укрытый с торфом, наиболее богаты общим и аммиачным азотом. В полуперепревшем навозе плотного хранения содержание общего азота в зависимости от вида животных и качества кормов колеблется в пределах от 0,3 до 1,0%, аммиачного в зависимости от вида и количества подстилки — от 20 до 40% от общего азота.

В первый год растения усваивают в среднем 20-30% азота от общего содержания в навозе. Это зависит от содержания аммиачной формы азота и от соотношения между растворимым и белковым азотом, количества углеводов в навозе, времени между внесением и началом интенсивного потребления культурами. Большое количество углеводов способствует развитию микрофлора, которая потребляет и аммиачный азот навоза, поэтому усвоение его растениями меньше. При внесении навоза в пару или под основную осеннюю обработку почвы он разлагается полнее и культуры усваивают больше азота, чем при предпосевном и весеннем внесении.

По сравнению с минеральными удобрениями общий азот навоза первой культурой усваивается в 3 раза меньше, однако обеспечивает питание растений этим элементом культуры на протяжении 3-4 лет, иногда, дольше в зависимости от дозы, качества навоза, почвенно-климатических условий.

Использование азота подстилочного навоза в первый год наиболее значительно (в среднем 30 % от общего) из овечьего (козьего) навоза, меньше из конского (20%) и навоза крупного рогатого скота (18%), минимально (10 %) из свиного, хотя при обильном откорме свиней использование азота в первый год может превысить 20 % общего содержания.

Быстрее всего растения усваивают азот овечьего навоза, который содержит мало воды и много азота.

Фосфор

За счет органического вещества навоза усиливаются микробиологические процессы в почве, в результате которых повышается растворимость и доступность растениям элементов минерального питания. Так, нерастворимые фосфаты кальция, железа, алюминия переходят в подвижные формы. Фосфор, потребленный микроорганизмами и закрепленный в плазме при их отмирании, переходит в усвояемые растениями соединения.

Повышение подвижности нерастворимых фосфатов может происходить в результате взаимодействия с гуминовыми и другими органическими кислотами. Поэтому, фосфор, внесенный с навозом, отличается большей подвижностью. Так, в дерново-подзолистой почве фосфор, накопленный за счет систематического внесения навоза в севообороте, меньшей связывается полуторными оксидами железа и алюминия, чем при внесении минеральных удобрений. В бедных органическим веществом сероземах навоза частично предотвращает закрепление остаточного фосфора карбонатами. Подкисляющее действие азотно-калийных удобрений в щелочной среде не проявляется. В этих условиях фосфор, накопленный от длительного применения навоза, более подвижен, чем фосфор, накапливающийся в результате применения минеральных удобрений.

Основная масса остаточных фосфатов накапливается в верхних слоях почвы (0-20, 20-40 см). В некоторых случаях наблюдается проникновение фосфора в более глубокие слои.

Содержание подвижного фосфора в почве (по Кирсанову) при внесении навоза уже через 4 года в пахотном слое увеличилось на 12 мг/кг по сравнению с контролем без удобрений. Через 52 года разница составила при дозе 9 т/га навоза — 16 мг/кг, при дозе 15 т/га навоза — 24 мг/кг. При этом возрастала подвижность фосфатов. Через 40 лет аналогичные изменения в содержании подвижных форм и подвижности фосфатов обнаружены в подпахотном горизонте.

Большая часть фосфора навоза находится в составе твердых выделений животных и подстилки и усваивается растением по мере их минерализации. Органическое вещество навоза препятствует химическому закреплению минерализованного фосфора в почве, позволяет дольше оставаться в усвояемых для растений формах. Поэтому в первый год после внесения в эквивалентных дозах фосфора навоза растения усваивают в 1,5-2,0 раза больше (в среднем 35 % от общего, иногда до 50-55%), чем из минеральных удобрений.

Усвоение растениями фосфора навоза в зависимости от его дозы и качества, а также почвенно-климатических условий продолжается 3-4 года. Причем первоначальное преимущество фосфора навоза перед минеральными удобрениями со временем уменьшается.

Калий

Калий во всех компонентах подстилочного навоза находится в подвижных и усвояемых для растений формах. Калий навоза усваивается растениями в первый год так же, как из эквивалентных доз минеральных удобрений. Суммарное его действие в навозе для сохраняется в среднем 3-4 года, при увеличении доз и на плодородных почвах — более 4 лет. Продолжительность действия калия навоза и минеральных удобрений в эквивалентных дозах за несколько лет бывает близким или с некоторым преимуществом навоза, зависит от возделываемых культур, доз удобрений и почвенно-климатических условий.

Систематическое внесение навоза и известкование снижают подвижность калия, так как приводят к его закреплению в почве. В черноземах из-за процессов нитрификации, которые снижают содержания аммония, и следовательно, его конкурентной способности. Внесение навоза на черноземах, как и на дерново-подзолистых почвах, способствует накоплению обменного калия по сравнению с минеральными удобрениями, одновременно увеличиваются процессы фиксации калия в необменную форму. Обменный калий в черноземах менее подвижен, причём с применением навоза его подвижность снижается, тогда как от минеральных удобрений — возрастает.

На сероземах систематическое внесение удобрений приводит к увеличению обменного и необменного калия. Промывной режим почв способствует накоплению этих форм калия по профилю почвы до глубины 1 м. Различия в действии навоза и минеральных удобрений проявляются в изменении подвижности обменного калия: на фоне навоза подвижность уменьшается, на фоне минеральных удобрений увеличивается.

В течение 52 лет дозы навоза в среднем 9 т/га повышали по сравнению с контролем без удобрений содержание обменного калия в пахотном слое на 15-36 мг/кг, при дозе 15 т/га за 18-20 лет — 31-52 мг/кг. В подпахотном горизонте (20-40 см) содержание обменного калия через 40 лет увеличилось на 100 мг/кг, через 50 лет — на 120 мг/кг.

В первый год растениями усваивается 60-70% внесенного с навозом калия.