Разложение органического вещества навоза это

Химический состав свежего навоза

Состав навоза в значительной мере зависит от количества и качества подстилки. Навоз, приготовленный на торфяной подстилке, значительно богаче азотом, чем навоз, полученный при использовании соломенной подстилки.

Поэтому состав навоза свиного и конского отличается от навоза крупного рогатого скота, потребляющего в основном грубый и сочный корм, более высоким содержанием азота и фосфора.

Остатки кормов, выпавшие из кормушек и затоптанные животными, не превышают 10% массы экскрементов.

Инородные включения (в основном почва и песок), как правило, не превышают 5% массы экскрементов и не оказывают заметного влияния на физико-механические свойства подстилочного навоза.

За время хранения масса навоза и химический состав навоза существенно изменяются.

Изменения в составе навоза

Почти тотчас же после выделения в экскрементах начинают идти процессы аммонификации азотистых веществ (мочевины, гиппуровой и мочевой кислот). Особенно быстро под влиянием уробактерий подвергается гидролитическому расщеплению мочевина: CО(NH2)2 + 2H2О-> (NH4)2CО3.

Несколько медленнее разлагается гиппуровая кислота, которая дает вначале бензойную и аминоуксусную кислоты (гликоколь): С6Н5СО • NН • СНзСООН + Н2 С6Н5СООН + CH2NH2COOH.

Мочевая кислота более устойчива, однако и она разлагается с образованием мочевины, а затем углекислого аммония, который является источником крупных потерь аммонийного азота, так как легко диссоциирует на углекислоту и аммиак.

Главным материалом для метанового брожения служит клетчатка, однако брожению подвержены также крахмал, пентозаны, жирные кислоты и даже белки. Нередко пентозаны разлагаются быстрее клетчатки.

Превращения азотистых веществ при хранении сначала идут в том же направлении, как и в стойле. Но затем начинают преобладать другие процессы, которые приводят к значительным потерям азота. При этом наряду с процессами разложения и упрощения состава азотистых веществ имеют место вторичные процессы синтеза белка в результате закрепления аммиака микроорганизмами. Кроме того, аммиак и аминокислоты могут химическим путем связываться с углеводами с образованием темноокрашенных соединений, подобных гумусу. Это они окрашивают навозную жижу в темно-бурый цвет.

В таком же примерно соотношении изменяется химический состав навоза, полученного и от других видов животных, в зависимости от продолжительности его хранения.

Состав навоза в зависимости от условий и продолжительности хранения подвержен существенным изменениям. В условиях, исключающих потери питательных элементов из навоза от выщелачивания дождевыми и талыми водами, установлена следующая зависимость: чем дольше навоз хранится и, следовательно, чем более высокой степени разложения он достигает, тем выше относительное содержание в нем азота, фосфора, калия и других элементов, но меньше аммиачного азота и больше потери органического вещества и азота. Особое внимание уделяют хранению навоза с высоким содержанием азота. Недопустимо хранить его в рыхлых неуплотненных штабелях, так как это приводит к большим потерям.

Стадии разложения навоза

В зависимости от стадии разложения навоз, приготовленный на соломенной подстилке, подразделяют на свежий, полуперепревший, перепревший и перегной.

Свежий навоз представляет собой слаборазложившуюся массу, солома в которой незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз. Солома в таком навозе приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В этой стадии разложения навоз теряет 10—30% первоначальной массы и такое же количество органического вещества.

Перепревший навоз представляет собой однородную массу. Солома разлагается настолько, что нельзя обнаружить отдельные соломины. При доведении до такой степени разложения убыль массы навоза и потери сухого органического вещества достигают 50%.

Перегной — рыхлая темная масса. В этой стадии разложения навоз теряет до 75% массы и сухого органического вещества.

Не следует доводить навоз до перепревшего или перегнойного состояния. При длительном хранении навоза содержание органического вещества уменьшается в 2—3 раза, при этом теряется значительное количество азота.

Скорость разложения органического вещества зависит от условий увлажнения, температуры и аэрации навоза. Наиболее интенсивно навоз разлагается при влажности 55—75%; при снижении влажности скорость разложения резко замедляется. Особенно сильно влияет на темпы разложения аэрация. Чем больше кислорода воздуха поступает в штабель навоза, тем интенсивнее и при более высокой температуре идет этот процесс. Аэрация и температура при разложении навоза зависят от объема штабеля и степени его уплотнения и увлажнения.

Источник

Разложение органического вещества навоза это

Почти тотчас же после выделения в экскрементах начинают идти процессы аммонификации азотистых веществ (мочевины, гиппуровой и мочевой кислот). Особенно быстро под влиянием уробактерий подвергается гидролитическому расщеплению мочевина:

Несколько медленнее разлагается гиппуровая кислота, которая дает вначале бензойную и аминоуксусную кислоты (гликоколь):

Мочевая кислота более устойчива, однако и она разлагается с образованием мочевины, а затем углекислого аммония, который является источником крупных потерь аммонийного азота, так как легко диссоциирует на углекислоту и аммиак:

Превращения безазотистых веществ при аэробных процессах разложения идут по уравнению:

При анаэробном процессе разложения клетчатка распадается в конечном счете до углекислого газа и метана по следующей схеме:

Главным материалом для метанового брожения служит клетчатка, однако брожению подвержены также крахмал, пентозаны, жирные кислоты и даже белки. Нередко пентозаны разлагаются быстрее клетчатки.

Превращения азотистых веществ при хранении сначала идут в том же направлении, как и в стойле. Но затем начинают преобладать другие процессы, которые приводят к значительным потерям азота. При этом наряду с процессами разложения и упрощения состава азотистых веществ имеют место вторичные процессы синтеза белка в результате закрепления аммиака микроорганизмами. Кроме того, аммиак и аминокислоты могут химическим путем связываться с углеводами с образованием темноокрашенных соединений, подобных гумусу. Это они окрашивают навозную жижу в темно-бурый цвет.

Табл. 17. Состав конского навоза в зависимости от сроков хранения, % (данные НИУИФ и ВИУА).

Примечание. В таком же примерно соотношении изменяется состав навоза, полученного и от других видов животных, в зависимости от продолжительности его хранения.

Состав навоза в зависимости от условий и продолжительности хранения подвержен существенным изменениям. В условиях, исключающих потери питательных элементов из навоза от выщелачивания дождевыми и талыми водами, установлена следующая зависимость: чем дольше навоз хранится и, следовательно, чем более высокой степени разложения он достигает, тем выше относительное содержание в нем азота, фосфора, калия и других элементов, но меньше аммиачного азота (табл. 17) и больше потери органического вещества и азота (табл. 18). Особое внимание уделяют хранению навоза с высоким содержанием азота. Недопустимо хранить его в рыхлых неуплотненных штабелях, так как это приводит к большим потерям (табл. 19).

Табл. 18. Потери азота и органического вещества из навоза и зависимости от срока рыхлого хранения, % (но данным И. П. Мамченкова, 1964).

Табл. 19. Помри азота при 4-месячном хранении навоза в штабелях без уплотнения, % (по данным И. П. Мамченкова, 1964).

Стадии разложения навоза. В зависимости от стадии разложения навоз, приготовленный на соломенной подстилке, подразделяют на свежий, полуперепревший, перепревший и перегной.

Свежий навоз представляет собой слаборазложившуюся массу, солома в которой незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз. Солома в таком навозе приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В этой стадии разложения навоз теряет 10-30 % первоначальной массы и такое же количество органического вещества.

Перепревший навоз представляет собой однородную массу. Солома разлагается настолько, что нельзя обнаружить отдельные соломины. При доведении до такой степени разложения убыль массы навоза и потери сухого органического вещества достигают 50 %.

Перегной — рыхлая темная масса. В этой стадии разложения навоз теряет до 75 % массы и сухого органического вещества.

Не следует доводить навоз до перепревшего или перегнойного состояния. При длительном хранении навоза содержание органического вещества уменьшается в 2-3 раза, при этом теряется значительное количество азота (табл. 20).

Табл. 20. Содержание азота и фосфора в коровьем навозе, приготовленном на соломенной подстилке, % (по данным И. П. Мамченкова, 1964).

Скорость разложения органического вещества зависит от условий увлажнения, температуры и аэрации навоза. Наиболее интенсивно навоз разлагается при влажности 55-75%; при снижении влажности скорость разложения резко замедляется. Особенно сильно влияет на темпы разложения аэрация. Чем больше кислорода воздуха поступает в штабель навоза, тем интенсивнее и при более высокой температуре идет этот процесс. Аэрация и температура при разложении навоза зависят от объема штабеля и степени его уплотнения и увлажнения.

Источник

Навоз

Навоз – органическое удобрение, представляет собой смесь твердых и жидких выделений различных животных с подстилкой (подстилочный навоз) или без нее (бесподстилочный навоз, навозная жижа).

Подстилочный навоз состоит из твердых и жидких выделений различных домашних животных и подстилки. Состав, структура и удобрительная ценность зависят от вида животных и подстилочного материала, состава кормов и способа хранения удобрения

Навоз и его химический состав на подстилке

Навозу принадлежит главное место среди всех видов органических удобрений. Он оказывает комплексное многостороннее воздействие на почву.

Навоз это источник азота, зольных макроэлементов и микроэлементов. В этом заключается важнейшая первостепенная ценность навоза как удобрения.

Навоз навозу рознь. Так органика, содержащая большее количество жидких выделений, является носителем калийный и азотистых удобряющих составляющих, а твердый кал животных содержит основную массовую долю фосфора. Но это усредненные показатели. На процентное содержание минеральных веществ в органических удобрениях оказывает значительное влияние кормовая база сельскохозяйственных животных. Чем больше жидких и сочных составляющих в корме для животных, тем больше последние выделяют мочи.

Например, у свиней суммарное количество мочи вдвое превышает количество твердых фекалий, у коров наоборот количество навоза в 2,5 раза больше, чем мочи. У лошадей процентное соотношение жидких отходов жизнедеятельности к твердым считается равным 2,5.

Обратите внимание

В зависимости от технологии содержания животных получают подстилочный и бесподстилочный (полужидкий и жидкий) навоз, который различается по составу, способам хранения и использования.

Навоз пополняет запас подвижных питательных элементов в почве и улучшает круговорот макро- и микроэлементов в системе почва-растение. Значительная часть питательных веществ, использованных растениями из почвы и из внесенных в почву минеральных удобрений, с кормами и подстилкой поступает на скотный двор, переходит в навоз, с которым затем возвращается в почву.
Поэтому полное и систематическое внесение накапливаемых от животноводства органических удобрений улучшает баланс питательных веществ в земледелии и способствует повышению урожая и его качества.

Составные части свежего подстилочного навоза — в основном твердые и жидкие экскременты животных и подстилка.

В экскременты поступает примерно 40-50% органического вещества, столько же азота и 60-70% фосфора и калия от исходного содержания их в корме.

Жидкие экскременты жвачных животных содержат больше азота и калия, а фосфор больше находится в составе кала.

Навозная жижа, собранная при скотных дворах и в жижесборниках навозохранилищ, является преимущественно азотно- калиевым удобрением. Смесь экскрементов — хорошее полное удобрение.

Качество навоза зависит от условий и продолжительности хранения и чем дольше хранится навоз, тем выше относительное содержание нем азота, фосфора, калия за счет разложения органически вещества.

Конский и овечий навоз по содержанию питательных веществ существенно превосходит навоз крупного рогатого скота и свиней. Наиболее ценным считается лошадиный помет, но он в большом дефиците из-за значительного сокращения поголовья этих животных.

При скармливании концентрированных комбикормов в навозе больше содержится питательных элементов, чем при кормлении грубыми кормами.

Навоз на торфяной подстилке богаче азотом, чем на соломенной. Поскольку отклонения по химическому составу навоза бывают довольно значительными, для правильного определения дозы навоза желательно перед внесением определить его химический состав.
Если такой возможности нет, то пользуются справочными данными из таблицы:

Таблица химического состава свежего навоза на соломенной подстилке, %

Серная кислота (S0₃)

Кремневая кислота (SiCh)

Для запахивания лучшим является подстилочный полуперепревший навоз. При определении доз навоза под планируемый урожай или под конкретную культуру для расчета баланса правильных веществ в земледелии страны или отдельных земледельческих регионов пользуются усредненными данными содержания в полуперепревшем подстилочном навозе: N — 0,5%, Р₂О₅ — 0,25 и К₂О — 0,6%, или с одной тонной такого навоза вносится в почву 5 кг N, 2,5 кг Р₂О₅ и 6 кг К₂О.

В небольшом количестве питательные вещества в навозе содержатся в легкоусвояемой форме, большей же частью они становятся доступными после разложения навоза. Доступность растениям фосфора и калия навоза зависит от многих факторов. В первый год растения усваивают главным образом аммиачный азот. Считается, что в первый год растения могут усваивать в среднем 20-30% азота от всего содержания в навозе. Это зависит не только от содержания аммиачной формы азота, но и от соотношения между растворимым и белковым азотом, наличия углеводов в навозе.

Быстрее всего растения усваивают азот овечьего навоза, содержащий мало воды и много азота. Свиной навоз при обильном кормлении концентратами также содержит много азота, усвояемого растениями в первый год. Усвоение растениями фосфора (50-55%) и Калия (60-70%) навоза в первый год его действия значительно выше, чем азота.

Под влиянием органического вещества навоза усиливаются микробиологические процессы в почве, в результате повышается растворимость, а следовательно, и доступность растениям элементов минерального питания.

Например, нерастворимые фосфаты кальция, железа, алюминия и другие формы переходят в соединения, усвояемые растениями. Фосфор же, потребленный микроорганизмами и закрепленный в плазме при их отмирании, переходит в легкоусвояемые растениями соединения.

Повышение подвижности нерастворимых фосфатов почвы может осуществляться и в результате взаимодействия их с гуминовыми и другими органическими кислотами. Следовательно, фосфор, внесенный с навозом, отличается повышенной подвижностью.

Например, в дерново-подзолистой почве фосфор, накопленный в результате систематического применения навоза в севообороте, в меньшей мере связывается полуторными окислами железа и алюминия, чем при внесении минеральных удобрений, которые мобилизуют полуторные окислы, связывающие фосфор удобрений.

Известкование снижает кислотность почвы, повышает ее буферность и общее окультуривание, что препятствует мобилизации алюминия и связыванию фосфатов полуторными окислами. Поэтому фосфор, накопленный в почве при длительном применении органических и минеральных удобрений, находится в более подвижном состоянии и доступной форме для растений.

На черноземах систематическое внесение минеральных удобрений подкисляет почву, вследствие чего повышается подвижность основных минеральных соединений фосфора — фосфатов кальция. На этих почвах более доступен растениям остаточный фосфор, накопленный при систематическом применении минеральных удобрений.

В бедных гумусом сероземах органическое вещество навоза частично предотвращает закрепление остаточного фосфора карбонатами. Подкисляющее же действие азотно-калийных удобрений в щелочной среде не проявляется. В этих условиях фосфор, накопленный при длительном применении навоза, более подвижен и доступен растениям, чем фосфор, накапливающийся в почве в результате длительного применения минеральных удобрений.

Основная масса остаточных фосфатов накапливается, как правило, в верхних слоях почвы (0—20, 20-30 см). В ряде случаев наблюдается проникновение фосфора в более глубокие слои. При внесении же навоза фосфор накапливается в основном в слое почвы 0-10 см.

Систематическое внесение навоза и известкование несколько снижают подвижность калия, так как эти удобрения приводят к некоторому его закреплению в почве. В черноземах интенсивно протекают процессы нитрификации, что приводит к снижению содержания иона аммония, а следовательно, и его конкурентной способности.

Применение навоза на черноземах, так же как и на дерново-подзолистых почвах, способствует большему накоплению обменного калия по сравнению с минеральными удобрениями, одновременно усиливаются процессы фиксации калия в необменную форму. Обменный калий в черноземах менее подвижен и доступен растениям, причем от применения навоза подвижность его снижается, а от минеральных удобрений несколько возрастает.

На сероземах систематическое внесение удобрений приводит к существенному увеличению обеих форм калия: обменного и необменного. Промывной режим, создаваемый орошением, 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, а на фоне минеральных удобрений, наоборот, увеличивается.

Навоз является важным источником микроэлементов. При внесении навоза и получении высоких урожаев сельскохозяйственных культур почва слабее обедняется микроэлементами, чем при использовании минеральных удобрений (см.: что лучше навоз или минеральные удобрения). Содержание микроэлементов в навозе колеблется в очень широких пределах.
Ориентировочные данные о содержании микроэлементов в полуперепревшем подстилочном навозе приведены в таблице:

Таблица содержания микроэлементов в подстилочном навозе при влажности 75%.