Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Популярные статьи
Органические удобрения
Органические удобрения представляют собой органическое вещество, образующееся в результате разложения растительных, животных, растительно-животных остатков и промышленно-бытовых отходов. Количественный и качественный состав органических удобрений зависят от происхождения, условий накопления и хранения. Как правило, содержат много влаги и различные питательные элементы, но в небольших количествах, поэтому их относят к полным удобрениям. Обычно малотранспортабельны, применяют на местах (или вблизи) получения, поэтому относятся к местным удобрениям.
Значение органических удобрений
Использование местных органических удобрений — основной прием воздействия человека на круговорот питательных веществ в земледелии. Некоторые органические удобрения, такие как навоз, птичий помет, фекалии, зеленые удобрения, являются повторным использованием части ранее взятых из почвы и удобрений питательных элементов, включая дополнительно фиксированный атмосферный азот азотфиксирующими бактериями. Чем полнее используются возможные ресурсы органических удобрений, тем меньше потребность в дополнительном приобретении минеральных удобрений. Другие органические удобрения, например, торф, коммунально-бытовые отходы, сапропели, как и минеральные, служат дополнительным источником питательных элементов в круговороте в любом агроценозе.
Все органические удобрения при их минерализации служат для растений дополнительным источником диоксида углерода, то есть улучшают не только корневое, но и воздушное питание растений.
Органические удобрения служат источником энергии и пищи для почвенных микроорганизмов, причем многие из них сами богаты микрофлорой. Органические удобрения являются важнейшим фактором регулирования плодородия почв: содержания органического вещества, подвижных форм азота, фосфора, калия, кальция, алюминия, железа, марганца, микроэлементов, кислотности, емкости катионного обмена, степени насыщенности основаниями, биологической активности, водного и воздушного режимов.
К органическим удобрениям относятся:
Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение нескольких лет.
В условиях интенсификации сельского хозяйства — воспроизводство плодородия почв, создание положительного или бездефицитного баланса питательных веществ и гумуса — важнейшие задачи земледелия, которые решаются систематическим научно обоснованным применением органических и минеральных удобрений в севообороте.
Мировой опыт земледелия показывает, что высокая культура земледелия связана накоплением, правильным хранение и использованием органических удобрений.
Эффективность органических удобрений
Все органические удобрения характеризуются длительным действием, поэтому при определении агрономической и экономической эффективности суммируют достоверные прибавки урожаев за все годы, как минимум за 3-4 года. Затраты на приготовление, приобретение, хранение, транспортировку, погрузочно-разгрузочные работы, уборку и доработку следует распределять пропорционально полученным прибавкам урожаев по всем культурам, получивших эти прибавки.
Экономическая эффективность органических удобрений зависит от дальности их транспортировки, для разбавляемых водой (полужидкий, жидкий навоз, навозная жижа и стоки) от разбавления: чем дальше транспортировка и больше разбавление, тем менее прибыльна, а иногда и убыточна такая технология. Даже при транспортировке по трубопроводам или использовании навоза для удобрительных поливов удобрения разбавляют водой при непосредственном внесении: в смесительной камере и транспортном потоке трубопроводов.
Разбавление навоза до, например, при гидросмыве, и при хранении требует строительства прудов-накопителей с хорошей гидроизоляцией. Поэтому экономически на фермах и комплексах целесообразно получать и хранить навоз, а не навозные стоки.
Экономическая эффективность органических удобрений зависит и от конъюнктуры рынка на сельскохозяйственную продукцию.
Максимальный учет всех экономических факторов позволяет наиболее обоснованно определять все имеющиеся ресурсы органических удобрений по севооборотам и внесевооборотным участкам, а внутри них — с учетом действия и последействия под наиболее выгодные в агрономическом, экономическом и экологическом аспектах культуры.
Скорость и степень разложения органических удобрений зависят от обогащенности почв микроорганизмами, их состава и биологической активности, а также условий, определяющих их жизнедеятельность: структуры и аэрации почвы, водного, теплового, питательного режимов, физико-химических свойств.
Интенсивность минерализации органических удобрений определяется их биогенностью. Так, навоз — биологически активное вещество; богат микроорганизмами, в одной тонне его содержится до 13 кг живых микробов. Торф, наоборот, беден микроорганизмами и поэтому в почве медленно подвергается разложению. Поэтому для ускорения процесса разложения добавляют биологически активные вещества, например, навоз, навозную жижу, фекалии, то есть готовят органические компосты.
Источник
Органические удобрения
Органические удобрения – удобрительные вещества, содержащие питательные элементы в форме органических соединений животного и растительного происхождения. [1]
Содержание:
Органические удобрения известны с самых ранних периодов истории земледелия.
Еще три тысячи лет назад китайские и японские земледельцы применяли органические удобрения. В странах Западной и Восточной Европы в XIV–XV веках нашей эры начали использовать навоз.
В современном мире ежегодно используется 3 миллиарда тонн различных органических удобрений. [1]
Виды органических удобрений
Органические удобрения – удобрительные органические вещества животного, растительного, растительно-животного и промышленно-бытового происхождения разной степени разложения. Органические удобрения содержат большое количество влаги и широкий диапазон различных питательных элементов, некоторые в небольших количествах, поэтому их относят к полным удобрениям. Органические удобрения, как правило, малотранспортабельны, применяют их на местах или недалеко от производства и называют местными удобрениями.
К органическим удобрениям относят навоз (подстилочный, бесподстилочный, навозную жижу), торф, птичий помет, сапропель, компосты, хозяйственные отходы, промышленные отходы (лигнин), остатки сточных вод, зеленые удобрения и т. д. [1]
Навоз
Навоз
Навоз – смесь твердых и жидких экскрементов различных животных (фото). В зависимости от технологии содержания животных получают подстилочный и бесподстилочный навоз. При хранении навоза образуется навозная жижа. Подстилочный и бесподстилочный навоз различаются не только по составу, но и по способам хранения и использования. [1]
Навоз оказывает комплексное многостороннее воздействие на почву и является источником азота, зольных макроэлементов и микроэлементов. Навоз в любой форме пополняет запас подвижных питательных элементов в почве, улучшает круговорот различных питательных элементов в системе «почва – растение». [2]
Птичий помет
Птичий помет – быстродействующее органическое удобрение. Различают:
- подстилочный помет, образующийся при содержании птицы на глубокой несменяемой подстилке;
- бесподстилочный помет, образующийся при клеточном содержании птицы;
- сухой помет – сыпучее удобрительное вещество, образуется в процессе термической сушки бесподстилочного жидкого помета.
Химический состав помета зависит от вида птицы, типа кормления и содержания птицы. [1]
Применяется птичий помет как припосевное удобрение (см. припосевное внесение). Эффективны корневые подкормки и некорневые подкормки различных культур. Рекомендуется использование птичьего помета при выращивании растений в закрытом грунте.
В год внесения из помета в среднем усваивается до 50 % азота, 20 % фосфора и 70 % калия. Степень использования элементов питания зависит от доз, гранулометрического состава почвы и биологических особенностей растений. [1]
Торф представляет собой растительную массу, разложившуюся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха (фото). Такие условия создаются в болотистых местах. Виды и типы торфа многообразны и неравноценны по удобрительным качествам.
Все торфяные болота и добываемые торфа делят на:
Степень разложения торфа определяют по содержанию гумифицированных веществ.
Виды органических удобрений
По разложению
- слаборазложившийся торф, содержит от 5 до 25 % гумифицированных веществ;
- среднеразложившийся – от 25 до 40 %;
- сильно разложившийся – более 40 %.
Для подстилки рекомендуется применять верховой сфагновый торф со степенью разложения ниже 25 % и зольностью менее 10 % или осоковый низинный торф со степенью разложения менее 20 %.
Химический состав
Азот, содержащийся в торфе, находится в органических соединениях и плохо усваивается растениями. Поэтому в чистом виде применяют только низинный тип торфа с высокой степенью разложения, богатый известью и фосфором, и только на легких почвах.
Для повышения доступности торфяного азота для растений его компостируют с биологически активными компонентами (фекалиями, навозной жижей, навозом и др.) либо используют для подстилки скоту. [2]
В растениеводстве торф используют при приготовлении торфоперегнойных горшков и кубиков, как субстрат для теплиц и в качестве мульчирующего материала. [4]
Сапропель
Сапропель – органическое удобрение, донные отложения пресноводных водоемов. Натуральный цвет – от розового до темно-коричневого. На воздухе естественный цвет пропадает. Химический состав вещества варьирует даже в пределах одного и того же водоема. [4] Применяют сапропель на различных типах почвы в качестве основного и припосевного удобрения. [1]
Гидролизный (технический) лигнин
Гидролизный лигнин – основной отход гидролизной промышленности. Элементов питания в нем содержится мало, имеет кислую реакцию и очень беден микрофлорой, обладает высокой влагоемкостью и поглотительной способностью. При его компостировании с другими органическими удобрениями (бесподстилочным навозом, жидким птичьим пометом, навозной жижей) получают обогащенные основными элементами питания удобрения с хорошими физико-механическими свойствами и высокой биологической активностью. Потери азота при этом минимальны. [3]
Древесные опилки
Древесная кора и опилки
Древесную кору и опилки в качестве органического удобрения можно использовать после компостирования с навозом, навозной жижей и другими азотосодержащими веществами (фото). Такие компосты должны отвечать следующим требованиям: содержание органического вещества на сухую массу не менее 80 % при влажности не более 60 %, доля гуминовых веществ в 10–15 % от общего количества органического вещества, pH – не менее 5,5, отношение C: N – не более 30, процент содержания на сухую массу азота – 3,0, фосфора – 0,1, калия – 0,1.
Соотношение компостируемых материалов и навоза составляет 1: 1, 2: 1 или 3: 2. В состав компоста могут вводиться фосфоритная мука, хлористый калий. [3]
Бытовые отходы (городской мусор)
Бытовые отходы – отходы жизнедеятельности человека. В среднем на одного жителя России приходится 0,15–0,25 тонны в год твердых бытовых отходов.
Основная доля твердых бытовых отходов городов – бумажные и органические компоненты. Состав мусора изменяется по сезонам. Биологические отходы отличаются высокой степенью биологического загрязнения, могут быть опасны в эпидемиологическом отношении и требуют проведения обеззараживания. [3]
Твердые бытовые отходы (городской мусор) по содержанию питательных веществ и удобрительным качествам сопоставимы с подстилочным навозом. Скорость минерализации бытовых отходов зависит от присутствия в нем пищевых отходов. При большом их количестве мусор разлагается быстро и его можно применять как удобрение, минуя компостирование. При преобладании непищевых отходов (бумаги, тряпок и пр.) разлагается медленно и применяется после компостирования.
Городской мусор содержит в среднем в расчете на сухую массу азота 0,6–0,7%, фосфора – 0,5–0,6%, калия – 0,6–0,8 %.
Городской мусор применяют как допосевное удобрение, под основную обработку почвы, в защищенных парниках. [4]
Осадки сточных вод
Осадки сточных вод (ОСВ)
Осадки сточных вод скапливаются в крупных городах на очистных сооружениях в размере от 1,5 до 1 % объема всех очищаемых вод (фото). Влажность ОСВ высокая – 92–95 %. Перед применением в качестве удобрения ОСВ подвергают разнообразным способам обработки, а именно:
- Компостированию ОСВ, которое включает подсушивание до влажности 50–55 %, смешивание с торфом в соотношении 3: 1, складирование в штабеля. Температура внутри штабеля достигает 60 ºС и более. Это приводит к гибели неспоровых микроорганизмов, личинок мух и гельминтов, а значит, к обеззараживанию ОСВ.
- Сбраживанию. Заключается в обеззараживании в метантенках при температуре 56–58 ºС. Сброженные ОСВ подсушивают на иловых площадках за счет фильтрации и испарения влаги до влажности 60–80 %.
- Термической сушке. Проводится при температуре 600–800 ºС до влажности 40 %. Предварительно ОСВ обезвоживают на центрифугах или виброфильтрах до 80 % влажности. [4]
Содержание питательных элементов в ОСВ варьирует в зависимости от состава сточных вод и технологии получения. Средний состав ОСВ, % на сухую массу представлен в таблице «Средний состав ОСВ,% на сухую массу». [4]
Средний состав ОСВ,% на сухую массу
ОСВ
Азот (N)
Кальций (CaO)
Из первичных отстойников
Активный ил
Сброженный ил
После термической сушки
Наряду с питательными элементами, ОСВ могут содержать тяжелые металлы, нефтепродукты, моющие вещества. Необходим постоянный контроль состава ОСВ, поскольку при их применении резко возрастает опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции и окружающей среды опасными веществами. При прочих равных условиях безопаснее применять ОСВ на почвах тяжелых, более гумусированных, чем на легких и малогумусированных.
Компост
ОСВ рекомендуют для удобрения парков, лесопитомников, газонов, лубяных культур. Под другие культуры ОСВ применяют только с разрешения санэпидемстанций под контролем агрохимслужбы. Под овощные культуры ОСВ не применяется. [4]
Компосты
Компост (от латинского compositus – «составной») – органическое удобрение. Представляет собой разложившуюся смесь навоза с торфом, землей, растительными остатками, фосфоритной мукой, образующуюся под влиянием деятельности микроорганизмов.
Высококачественный компост – это однородная, темная, рассыпчатая масса с влажностью не более 75 %, с реакцией, близкой к нейтральной, и питательными элементами в легкодоступной для растений форме. (фото)
Для приготовления компостов используют различные сочетания органических веществ (навоз, птичий помет, осадки сточных вод, промышленные и бытовые отходы, содержащие органику). К компостной смеси могут добавляться минеральные компоненты: фосфоритная мука, калийные удобрения и пр.
Содержание питательных элементов в различных видах компоста, %, согласно: [1]
Вид компоста
(N)
Торфонавозный
Торфожижевые
Торфопометные
Лигнинонавозный
Пометнолигниновый
Компосты имеют хорошие физико-механические свойства. Они сыпучие, хорошо транспортабельны, не прилипают к рабочим органам сельскохозяйственных машин и орудий.
Для компостирования необходима положительная температура окружающей среды. Оптимальные условия влажности и высокая степень аэрации в начале процесса. Для ускорения разложения органики и сокращения потерь аммиачного азота и повышения концентрации питательных веществ в компост добавляют фосфоритную муку, а в случае повышенной кислотности – известь.
Правильно приготовленные компосты по удобрительным свойствам не уступают навозу.
В зависимости от компонентов компосты делят на:
- торфонавозные;
- торфопометные;
- торфожижевые;
- торфофекальные;
- навозолигнинные;
- компосты из бытовых отходов и сборные.
Содержание питательных элементов в компосте зависит от составляющих его компонентов и может сильно варьировать. [1]
Среднее содержание питательных элементов в различных видах компоста представлено в таблице «Содержание питательных элементов в различных видах компоста %». [1]
Красный калифорнийский червь
Вермикомпост (биогумус)
Вермикомпост (биогумус) – продукт переработки навоза и разнообразных органических отходов красным калифорнийским червем Eusenia foetieda (фото).
Вермикомпост содержит макро- и микроэлементы, биологически активен, содержит гормоны, регулирующие рост растений (ауксин, гиббереллин), важные ферменты: каталазы, фосфатазы и пр. В процессе переработки уменьшается число вирусов, сальмонелл. Красный калифорнийский червь выдерживает температуру от 4 до 28 ºC. Предпочтительная кислотность среды обитания – 6,5–7,5. Продолжительность жизни червя – 800–900 дней. Размножаются коконами, в среднем из каждого кокона выводится 3,5 особи.
Нормальная особь дает за год до 200 потомков. Черви питаются всеми органическими веществами, на 20 % состоящими из целлюлозы. Некоторые органические вещества нуждаются в предварительной подготовке. Так, навоз КРС сначала должен пройти процесс ферментации в течение 6–7 месяцев для достижения нужного уровня pH, свиному для этого нужно 10–12 месяцев. В бесподстилочный навоз добавляют не менее 25 % опилок (по массе) Ежегодно численность червей может возрастать в 4–10 раз.
Продуцируемый червями продукт является сбалансированным гранулированным органическим удобрением, содержащим (по абсолютно сухому веществу) 30 % гумуса, 0,8–3,0 % азота, 0,8–5 % фосфора, 1,2 % калия, 2–5 % кальция.
Применяется верликомпост в качестве основного и припосевного удобрения. Рекомендуется как высокоэффективное удобрение для закрытого грунта. [1]
Зеленые удобрения (сидераты)
Зеленые удобрения представляют собой свежую растительную массу, запахиваемую в почву для ее обогащения органическим веществом и улучшения питания последующих культур. Растения, выращиваемые на зеленые удобрения, – сидераты, прием обогащения ими почв – сидерация.
Как сидераты обычно используются бобовые растения (люпин, сераделла, донник, вика, чина, асирагао и пр.), немногим реже смеси бобовых со злаками (вико-овсяная смесь) или промежуточные небобовые культуры (горчица, сурепица, рапс и др.).
Способность бобовых к симбиотической азотофиксации атмосферного азота, что способствует дополнительному обогащению почв азотом, делает их ценными сидератами.
Зеленые удобрения оказывают такое же многостороннее положительное действие на плодородие почвы, как и хорошо подготовленный подстилочный навоз.
В 1 тонне сырой массы содержится разное количество питательных веществ. Данные по содержанию питательных веществ в разных видах сидеральных удобрений и смешанном навозе представлены в таблице «Средние данные по содержанию питательных веществ в 1 тонне сырой массы бобовых сидератов и 1 тонне смешанного навоза плотного хранения». [4]
Средние данные по содержанию питательных веществ в 1 тонне сырой массы бобовых сидератов и 1 тонне смешанного навоза плотного хранения, согласно: [4]
Вид удобрения
Сухого вещества, кг
Азот (N), кг
Источник