Потери питательных веществ при хранении навоза

При разложении навоза происходят потери азота и фосфора, прежде всего при рыхлом хранении. Количество водорастворимой фосфорной кислоты при этом увеличивается с 7 до 25-30%, а растворимой в 0,05 н. НСl — с 30 до 80-85% от общего содержания. Фосфор, входящий в состав органических соединений, при разложении навоза переходит в минеральную форму. В анаэробных условиях разложение навоза может сопровождаться образованием фосфорного водорода, или фосфина, (РН₃) — газообразного фосфора, аналога аммиака, с которым частично связаны потери фосфора.

Калий навоза при хранении почти не теряется. Так, при рыхлом хранении в водорастворимом состоянии его содержалось 85%, смешанном — 91%, плотном — 93% от первоначального содержания в свежем навозе. При разложении в почве калий в небольших количествах потребляется микроорганизмами и остается в соединениях, доступных растениям. Кальций и магний связываются образующимися в процессе деятельности микроорганизмов кислотами.

Сократить потери органического вещества и азота при хранении можно путем добавления 2-3% по массе простого порошковидного суперфосфата.

Добавление фосфоритной муки при хранении навоза — способ эффективного использования удобрения на нейтральных почвах, где только фосфоритная мука неэффективна. Под действием раствора углекислого газа (угольной кислоты) и органических кислот, образующихся при разложении навоза, трехзамещенные фосфаты переходят в растворимые в слабых кислотах и доступные растениям формы:

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂O + 2CO₂ → 2CaHPO₄ + Ca(HCO₃)₂.

В опытах ВИУА с разными культурами на дерново-подзолистой суглинистой почве внесение обогащенного в процессе хранения (компостированного) фосфоритной мукой навоза (3% от массы) под картофель и озимую рожь в действии, а под яровую пшеницу и многолетние травы в последействии, обеспечивало повышение урожаев этих культур по сравнению с совместным внесением их в тех же дозах без предварительного смешивания (компостирования).

Фосфоритную муку в количестве 1-4% массы навоза (10-40 кг/т) или в соответствии с потребностями культуры, можно добавлять в навоз в любое время с момента его получения, но чем раньше, тем лучше. Для максимальной эффективности наиболее эффективно добавлять ее в стойлах перед уборкой, а при беспривязном содержании — сразу после внесения первого слоя подстилочного материала. В процессе уборки, транспортировки и укладке навоза достигается полное перемешивание и взаимодействие муки с навозом, при беспривязном содержании этому процессу способствуют сами животные.

Торфяная подстилка и плотные способы хранения навоза являются основными приемами снижения потерь органического вещества, жижи и азота.

Доступным приемом увеличения выхода навоза при одновременном снижении потерь органического вещества, жижи и азота даже при плотном хранении являются увеличение доз подстилочных материалов, устройство навозохранилищ жижесборниками, измельчение соломы и применение торфа.

Навозохранилища

Хранить подстилочный навоз можно в навозохранилищах и на специальных площадках в штабелях.

Навозохранилища бывают:

§ наземного типа, используются при близком залегании грунтовых вод;

§ котлованного типа.

Наземный тип предпочтительнее, так как оно не заливается осадками и талыми водами.

К навозохранилищам предъявляются требования:

§ располагать навозохранилище необходимо на возвышенных, незатопляемых, желательно обнесенных деревьями и согласованных с санитарно-эпидемиологическими станциями участках рельефа.

§ Оно должно иметь водонепроницаемые, выдерживающие давление погрузочно-разгрузочных механизмов, дно и стены, водонепроницаемые жижесборники, расположенные с учетом уклонов дна, удобные подъезд, въезд и выезд с соответствующими уклонами, обычно с узких сторон хранилища.

§ Размеры зависят от поголовья скота, объемов навоза за стойловый период и высоты укладки. На 1 голову при плотном хранении высотой 1,5 м в течение З месяцев необходима площадь навозохранилища для крупного рогатого скота — 2,5 м², в том числе молодняка — 1,5 м², для лошадей — 2,0 м², свиней — 0,8 м², овец и коз — 0,3 м². При двукратной за зимний период вывозке навоза приведенные площади уменьшают вдвое. Объем жижесборника должен быть не менее 3-4 м³, их количество определяется из расчета 1,3 м³ на каждые 100 т навоза.

§ Навозохранилище размещают в 50 м от скотного двора; от других построек и источников питьевой воды — не менее 200 м.

§ Для сбора жижи устраивают колодец на расстоянии 1,5-2 м от навозохранилища. Стенки выкладываются кирпичом на цементе. Колодец должен оснащаться люком с двумя деревянными крышками.

§ При наличии инфекционных заболеваний животных или содержании в навозе семян карантинных сорных растений хранение и использование навоза допускается по указаниям ветеринарной и карантинной служб.

Укладку штабелей проводят так, чтобы навоз c разной степенью разложения не перемешивался. Для этого их укладывают с одного конца поперек хранилища, тогда на одном конце будут разложившиеся штабеля (первые укладки), далее к другому концу — все менее разложившиеся.

Существует 8 вариантов открытых навозохранилищ вместимостью 3,20 и 4,25 тыс. т подстилочного навоза с 2 колодцами-отстойниками и 2 жижесборниками объемом 20 м³, рассчитанных на шестимесячный срок хранения. Для районов избыточного увлажнения с количеством осадков более 600 мм, существует 4 варианта крытого двухсекционного хранилища на 2,2 и 3,1 тыс. т подстилочного навоза. Две секции предусмотрены для карантинной выдержки навоза на протяжении 5-6 месяцев.

Также имеется несколько вариантов прифермских бетонированных площадок для плотного хранения навоза в штабелях шириной 5-6 м и высотой 2,5-3,0 м, разделенных на секции: для навоза, торфа, для их смешивания и плотного хранения смеси (компоста).

Во всех проектах предусматривается механизация работ по удалению, перемешиванию, транспортировке, укладке и уплотнению навоза. По организационно-экономическим причинам также практикуется хранение навоза в полевых штабелях.

Вывозят навоз в поле зимой, так как в это время более свободна техника. Однако можно вывозить навоз в поле в любое время года. Вывозку из навозохранилищ, скотных дворов и ферм и укладку штабеля в поле зимой выполняют за 1 день, иначе он промерзнет, что приводит к снижению удобрительной ценности. Выбирают площадки в поле на возвышенных местах, очищают от снега, засыпают торфом или резаной соломой слоем 20-25 см, сверху навоз укрывают торфом или соломой. Укладку проводят штабелями шириной 3-4 м, высотой 1,5-2,5 м, которые располагают рядами на расстояниях (Р, м):

 

где 10000 — площадь 1 га, м²; Д — доза навоза, т/га; Ш — ширина захвата разбрасывателя; Г — грузоподъемность разбрасывателя, т.

Расстояние между штабелями в ряду Р₂:

 

где В — масса штабеля, т; Ш — ширина захвата, м; Г — грузоподъемность разбрасывателя, т.

Для уничтожения прорастающих семян сорных растений поверхность буртов обрабатывают гербицидами.

В малых кучах навоз хранить нельзя, так как потери азота при этом доходят до 35-40%, он промерзает, весной промывается талыми водами, поле удобряется неравномерно, затрудняется весенняя обработка.

При беспривязном содержании скота и достаточном количестве подстилки навоз убирают из ферм, дворов и площадок с одновременным его внесением под культуры. Более частую вывозку при хранении под скотом проводят только при недостатке подстилочных материалов.

После разбрасывания навоза по полю проводят его заделку, так как при хранение в разбросанном виде он высыхает и резко возрастают потери азота.

₽Системы отопления и вентиляцииАвтоматический РУ для Гербицидов

Применение навоза

Навоз в севообороте

Внесение навоза распределяют по севооборотам и внесевооборотным участкам в порядке:

1. овощные;

2. кормовые (прифермские);

3. полевые, с учетом специализации по наиболее ценным культурам и удаленности от ферм, выгонов и площадок.

В пределах каждого агроценоза определяют дозы и место внесения с учетом неодинаковой отзывчивости культур и последействия, организационно-технических возможностей для внесения и заделки в почву, экономической эффективности и экологической безопасности.

Овощные культуры характеризуются наибольшей требовательностью к плодородию почв (5-й класс). На органические удобрения по сравнению с минеральными лучше отзываются стелющиеся — огурец, кабачок, тыква, дыня, а также лук, чеснок, капуста белокочанная, цветная, зеленые культуры и редис.

Кормовые культуры, чаще всего, располагаются вблизи ферм (в прифермских севооборотах), поэтому расходы на транспортировку и внесение минимальны. Отзывчивость на органические удобрения по сравнению с минеральными выше у кукурузы, однолетних и многолетних трав, кормовых корнеплодов.

В полевых севооборотах на него лучше отзываются кукуруза на зерно и сахарная свекла. В полевых севооборотах навоз применяют также под картофель и озимые зерновые. Однако, согласно данным длительных (более 50 лет) полевых опытов Долгопрудной агрохимической опытной станции, при эквивалентных по питательным элементам дозах навоз и минеральные удобрения под картофель равноценны, под озимыми и яровыми зерновыми навоз уступает минеральным удобрениям.

В Нечерноземной зоне хорошим местом внесения навоза в севообороте являются озимые покровные культуры. При этом возрастает продуктивность севооборота от повышения урожайности озимых, многолетних трав и последующих культур.

На кислых дерново-подзолистых почвах в основном приёме внесение навоза сочетается с известкованием и внесением минеральных удобрений. Навоз лучше вносить под пропашные культуры, если в севообороте за ними размещаются яровые зерновые с подсевом трав. На черных парах в южной части Нечерноземной зоны навоз вносят при вспашке пара на глубину 15-20 см, на ранних парах — перед подъемом.

На дерново-подзолистых почвах при внесении под сахарную и кормовую свеклу, картофель, кукурузу и другие культуры навоз дополняют азотными удобрениями, на легких песчаных и супесчаных почвах — азотными и калийными, на орошаемых обыкновенных черноземах и каштановых почвах — фосфорными удобрениями. Сочетание в севообороте применения навоза и минеральных удобрений создает более благоприятные условия для питания растений и улучшает свойства почвы. Органические и минеральные удобрения равноценны при их применении в эквивалентных по количеству питательных веществ дозах. На песчаных почвах некоторым преимуществом обладает навоз, так как способствует улучшению их свойств. Поэтому при распределении по полям навоз целесообразно вносить на ближние поля, минеральные — на отдаленные.

В севообороте навоз лучше вносить под парозанимающую культуру, особенно если она пропашная. Заделывают осенью при вспашке. Если парозанимающие культуры рано убираемые, то навоз вносят после их уборки под вспашку, а поле готовят к посеву озимых по типу полупара. Под яровые культуры навоз вносят осенью под зяблевую вспашку.

На легких песчаных и супесчаных почвах, прежде всего в районах достаточного увлажнения, хороший эффект дает весеннее внесение навоза. Однако в степных районах внесение весной снижает эффективность в 1,5-2 раза по сравнению с внесением под зябь.

С увеличением доли пропашных культур в севообороте оплата навоза дополнительным урожаем возрастает. Место внесения навоза в севообороте мало влияет на продуктивность. Однако она бывает немного больше при внесении под высокопродуктивные пропашные культуры, например, сахарную свёклу, картофель, кукурузу, так как эти культуры наиболее полно используют в первый год питательные вещества навоза.

Наиболее качественное внесение и заделку навоза севооборота проводят в чистых и занятых парах, а также после раноубираемых предшественников.

Дозы навозы

Для определения доз навоза под планируемый урожай в севообороте или под культуру для расчета баланса питательных веществ используют усредненные данные о содержании в полуперепревшем подстилочном навозе: азот — 0,5%, Р₂O₅ — 0,25% и К₂O — 0,6%, то есть на 1 тонну навоза — 5 кг азота, 2,5 кг Р₂O₅ и 6 кг К₂O.

Дозы навоза зависят от качества, способов внесения, биологических особенностей культур и планируемых урожаев, почвенно-климатических условий. Так, в северных, северо-западных холодных и влажных районах, на слабоокультуренных почвах применяют повышенные дозы, чем на юге, юго-востоке, на высокоокультуренных черноземах. При этом дозы должны быть экономически выгодны и экологически безопасны.

Минимальные дозы навоза на бедных (слабоокультуренных) почвах при допосевном (основном) внесении сплошным методом с заделкой на глубину обработки почвы в зонах достаточного и избыточного увлажнения составляют 20 т/га, на плодородных окультуренных почвах и в зонах недостаточного увлажнения — 10 т/га. При локальном основном внесении в борозды или ряды минимальные дозы уменьшают в 2 раза, при локальном внесении в лунки — в 4 раза. Локализация и уменьшение доз при любом способе внесения повышают оплату единицы массы навоза прибавками урожаев первой удобряемой культурой во всех почвенно-климатических зонах.

На легких бедных почвах прибавка в 1,5—2,0 раза, а оплата одной тонны в 2-3 раза выше, чем на суглинистых более плодородных почвах. Локальное внесение вдвое меньших доз обеспечивает под первой культурой такую же прибавку продукции, как вдвое большая доза при сплошном внесении, оплата навоза при этом увеличивается в 2 раза.

С повышением доз окупаемость снижается. Так, наибольший эффект будет получен от внесения навоза на 2 га по 30 т/га, чем на 1 га дозой 60 т/га.

С увеличением доз навоза возрастают прибавки как первой, так и последующих культур. Поэтому оценку действия дозы навоза проводят за все годы достоверного воздействия на все культуры севооборота. Во всех почвенно-климатических зонах с повышением доз навоза последействие проявляется более значительно, чем прямое действие.

Систематическое внесение в любом севообороте небольших и повышенных доз из ротации в ротацию увеличивает разницу в эффективности применения за счет возрастающего последействия повышенных доз.

При любой обеспеченности навозом и другими органическими удобрениями в пределах агроценоза оптимальные дозы устанавливают после предварительной оценки экономической эффективности возможных вариантов.

Чем беднее почвы и выше планируемый урожай и продуктивность севооборота, тем эффективнее высокие дозы органических удобрений.

Зерновые культуры требуют меньшие дозы навоза по сравнению с пропашными культурами, такими как картофель, кукуруза, сахарная и кормовая свекла. Хорошо реагируют на повышенные дозы конопля, силосные культуры, огурцы, поздние сорта капусты.

Дозы органических удобрений увеличивают с ростом планируемых урожаев. Для центральных областей Нечерноземной зоны рекомендованы дифференцированные по уровням урожаев дозы органических удобрений под наиболее отзывчивые культуры.

Максимальные дозы в конкретном случае должны быть экономически оправданы, то есть должны обеспечивать получение плановых урожаев хорошего качества и ожидаемой прибыли, и экологически безопасны, то есть количество питательных элементов должно удовлетворять потребности возделываемых культур с одновременным поддержанием оптимальных свойств плодородия почв, загрязнение сопредельных сред не допустимо.

Дробление доз навоза на несколько культур севооборота не показывает преимуществ перед разовым внесением под одну культуру. В многопольных севооборотах с несколькими пропашными культурами эффективность возрастает, если высокие дозы, рассчитанные на бездефицитный или положительный баланс гумуса, вносят под 2-3 интенсивные культуры севооборота.

Для внесения навоза применяют различные разбрасыватели.

Разбрасыватель органических удобрений РОУ-5: 1 - цепочно-планчатый транспортер; 2 - измельчающий барабан; 3 - разбрасывающий барабан; 4 - защитный кожук передачи; 5 - надставной борт кузова; 6 - опора; 7 - шатун; 8 - подвеска

Эффективность навоза

Во всех земледельческих зонах России наибольшую эффективность показывает полуперепревший навоз, полученный при плотном способе хранения. Доведение навоза до перегноя нецелесообразно, так как это связано с большими потерями азота, фосфора и органических веществ. Свежий навоз также не применяется, так как содержит семена сорных растений и возбудители болезней, большое количество неразложившихся безазотных соединений, которые усиливают иммобилизацию азота, фосфора и других элементов, выступая при этом в качестве конкурента растений. Поэтому культуры, посеянные по свежему навозу, в первый год могут снижать урожайность из-за азотно-фосфорного голодания в начале вегетации. Недопустимо вносить свежий навоз под сахарную свеклу, кукурузу и озимую пшеницу, если она идет не по чистому пару.

По мере продвижения от северо-западных и западных районов европейской части России к восточным и юго-восточным эффективность органических удобрений снижается, хотя остается высокой. В засушливой юго-восточной зоне последействие навоза часто оказывается выше, чем прямое действие.

При наличии в хозяйстве навоза с разной степенью разложения более разложившийся навоз в районах достаточного увлажнения вносят весной под пропашные культуры, менее разложившийся — в пар под озимые. В засушливых степных районах все виды навоза вносят под осеннюю зяблевую вспашку. В районах избыточного увлажнения, прежде всего на легких почвах, эффективно внесение навоза под яровые культуры под весеннюю предпосевную обработку.

В Нечерноземье чаще используют полуперепревший навоз, при осеннем внесении — эффективен и свежий.

В различных почвенно-климатических зонах каждая тонна навоза при правильном использовании за все годы действия в севообороте обеспечивает получение добавочной продукции 1 ц в пересчете на зерно. В условиях орошения на черноземах и каштановых почвах прибавки урожая возрастают пропорционально дозам навоза, так как растения при достаточном обеспечении влагой полнее используют питательные вещества.

Ранние сорта, отзывчивые на органические удобрения, и культуры с коротким периодом вегетации во всех зонах удобряют более разложившимся навозом, поздние — менее разложившимся.

Эффективность действия навоза под первой культурой сильно снижается с увеличением времени между внесением и заделкой в почву, так как разбросанный и не заделанный навоз в течение 10-20 ч теряет содержащийся аммиак.

Глубина заделки навоза в почву при допосевном внесении составляет от 15 до 30 см в зависимости от почвенно-климатических условий и степени разложения. Мелкая заделка во влажную почву способствует разложению навоза. При недостатке влаги в засушливых условиях мелкая заделка замедляет разложение и еще больше иссушает почву. На тяжелых по гранулометрическому составу почвах необходима относительно мелкая заделка, на легких — более глубокая.

На песчаных почвах, хорошо проницаемых для воды и воздуха и быстро согревающихся, навоз интенсивно разлагается. При этом часть питательных веществ может вымываться. На таких почвах навоз вносят в небольших дозах под несколько культур севооборота. На глинистых и суглинистых почвах вносят повышенные дозы, так как на таких почвах он разлагается медленно и повышает урожай в течение ряда лет.

Последействие навоза

Эффективность навоза в действии на первую и последующие культуры севооборота снижается при переходе от бедных к плодородным почвам, а также с уменьшением влагообеспеченности.

Длительность последействия в пределах каждой почвенно-климатической зоны зависит от гранулометрического состава почвы. Например, на глинистых почвах навоз разлагается медленно, поэтому действие на урожай продолжается до 7 лет, иногда достигая 16 лет. На песчаных почвах из-за быстрого разложения действие на урожай продолжается 3-4 года, на легко- и среднесуглинистых — 6-8 лет.

На дерново-подзолистых и серых лесных почвах последействие в севообороте без пропашных в 1,5 раза, с пропашными культурами — в 3 раза, превышает прямое действие на первую (непропашную) культуру. С насыщением севооборота пропашными культурами последействие возрастает. Эта закономерность сохраняется и при увеличении доз навоза.

На черноземах последействие в 4-5 раз превышает прямое действие на первую непропашную культуру. При внесении навоза под пропашные, а также при благоприятных погодных условиях, прямое действие резко возрастает. При насыщении севооборота зерновыми культурами, последействия снижается, при насыщении же высокопродуктивными пропашными культурами — возрастает. Это объясняется тем, что пропашные культуры более эффективно используют прямое действие и последействие навоза.

Преимущество навоза на легких почвах сохраняется также на известкованных дерново-подзолистых разностях. На обеспеченных органическим веществом почвах положительное действие органического вещества навоза не отмечается, но и преимущество минеральных удобрений не превышает 5-10%.

Последействие навоза объясняется также и улучшением физико-химических, физических и биологических свойств почвы. Последействие зависит от качества навоза. Слаборазложившийся соломистый навоз в первый год может оказать слабое действие, в последействии на второй и третий годы может обеспечить более высокие прибавки урожая.

Продолжительность действия определяется также почвенно-климатическими условиями. Например, в северных районах прямое действие больше, в южных — последействие. В юго-восточной засушливой зоне последействие превышает действие в первый год. Особенности применения навоза в южных и засушливых областях связаны с тем, что навоз из-за недостатка влаги медленно разлагается и в первый год бывает малоэффективным.

Наивысший эффект отмечается под всеми культурами и на всех почвах при сочетании органических удобрений с минеральными. Даже в половинных дозах совместное внесение всегда обеспечивает прибавки урожаев более высокие, чем раздельное внесение удвоенных доз удобрений. Однако, на практике из-за недостатка органических удобрений приходится вносить навоз под одну-две культуры севооборота, под последующие — с учетом последействия добавлять только минеральные удобрения.