Применение птичьего помета в качестве органического удобрения

В птичьем помете также находится много микроэлементов. В 100 г. его сухого вещества содержится (мг): железа 367-900; цинка 12-39; марганца 15-38; меди - 0,5; кобальта 1-1,2. Основное количество этих элементов находится в водорастворимой форме.

В соответствии с СП 1.2.11.70-02 «Гигиенические требования к безопасности агрохимикатов», утвержденными Постановлением главного государственного санитарного врача РФ от 23 октября 2002 г. №36, помет, используемый для обогащения почвы азотом и другими элементами питания, должен поступать с ферм и из хозяйств, благополучных по зооантропонозным заболеваниям, общим для животных и человека.

В соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей среды», утвержденных приказом МПР России от 15 июня 2001 г. №511 помет куриный свежий относится к 3 классу опасности, перепревший - к четвертому.

Неумелое использование птичьего помета может нанести вред растениям и окружающей природной среде. Внесение свежего помета в почву неэффективно, потому что потребуется много времени для того что бы развились микроорганизмы «обособленная микрофлора», которые разлагают свежее органическое вещество птичьего помета в наиболее доступные формы питания для растительных организмов [3, 10, 20].

В связи с этим, целью исследований является совершенствование технологии по ускорению переработки птичьего помета в органические удобрения. Решение поставленной цели позволит не только сократить сроки хранения отходов животноводства, но и получить органическое удобрение высокого качества, сократить затраты на минеральные удобрения и строительство капитальных сооружений.

Были проведены исследования на товарной ферме (ПТФ-3) учебно-опытного хозяйства «Кубань» Кубанского государственного аграрного университета. На ферме выращивают кур-несушек, поголовье составляет 11231. Проведены химические анализы птичьего помета и других органических удобрений: навоз крупного рогатого скота и свиной навоз (таблица 3).

Таблица 2. Агрохимическая характеристика органических удобрений

В помете птицы содержатся в расчете на воздушно-сухое вещество аминокислоты, %

Таблица 3. Количество тяжелых металлов в органических удобрениях, мг/кг сухого вещества

Необходимо отметить, что в процессе хранения состав помета претерпевает значительные изменения, теряются питательные вещества растений. Количество теряемых элементов в основном зависит от способов и условий его хранения. Так как сырой помет имеет высокую влажность, это не позволяет его складывать в бурты, а если хранить в небольших кучах он, начинает подсыхать, появляются трещины, это способствует потере питательных веществ не только с поверхности, но и с глубоких слоев. Если полужидкий помет хранить в полевых условиях в течение 5 месяцев теряется от 27 до 44% фосфора, от 52 до 82% азота, и 44% калия. Птичий помет нужно хранить в пометохранилищах, это наиболее целесообразный способ его хранения. При таком способе хранения значительно может сократится количество потерь элементов питания для растений. Что бы уменьшить потери питательных веществ, при хранении помета еще необходимо использовать различные способы обработки: смешивание с веществами, способными уничтожать неприятный запах и закреплять азот, добавление различных химических реагентов [8, 11, 13].Птичий помет, используемый для обогащения почвы элементами питания и азотом, должен обязательно подвергаться предварительному обезвреживанию (компостированию, термической сушке и др.). При компостировании с соломой, почвой снижаются потери азота, уменьшается неприятный запах. Можно предотвратить потери азота, если выделяющийся аммиак при помощи суперфосфата, фосфогипса или фосфоритной муки химически связывать [11, 17, 18].

Компостирование является экзотермическим процессом (с выделением тепла) биологического окисления, в котором органическое вещество подвергается аэробной деструкции смешанной популяцией микроорганизмов в условиях определенной влажности и температуры. Конечный продукт - компостсредство улучшающее структуру почвы и представляет собой ценность как органическое удобрение [5, 10, 11].

Процесс компостирования это сложное взаимодействие между микроорганизмами, органическими отходами, кислородоми влагой. Помимо воды и кислорода, микроорганизмы для размножения и роста нуждаются в источниках азота, углерода, фосфора, калия и определенных микроэлементах. Часто обеспечиваются веществами, содержащимися в отходах эти потребности [4, 13, 17]. Микроорганизмы, потребляя как пищевой субстрат органические отходы, размножаются и продуцируют диоксид углерода, воду, органические соединения и энергию. При биологическом окислении углерода получаемая энергия, расходуется в метаболических процессах, остальная часть выделяется в виде теплоты. В компосте содержатся органические соединения наиболее стабильные продукты распада, биомасса живых и мертвых микроорганизмов, а также продукты химического взаимодействия этих компонентов [2, 7, 8].

Так как в Краснодарском крае основным влагопоглотительным материалом является солома, мы рассмотрели химический состав соломыи ее питательность (таблица 5).В основном при подготовке органических удобрений используют солому риса и озимой пшеницы с размером частиц от 100 до 200 мм, влажностью не более 24%, влагопоглощающей способностью от 200 до 300%.Кроме того, при компостировании помета наполнители в виде соломы обычно необходимы для поддержания структуры, обеспечивающей аэрацию [9, 11, 12].

Солома - это незерновая часть получаемого урожая. Солома это стебли и листья, которые остаются после обмолота урожая зерновых культур. В зависимости от сорта, культуры, погодных условий в период вегетации, применяемых минеральных и органических удобрений длина соломы варьирует от 0,3 до 1,8 м. Солома озимых культур является более пригодной на подстилку, а также в качестве органического удобрения. Солома яровых культур является менее прочной, и более мягкой поэтому ее используют для кормовых целей [12, 18, 19].

Химический состав соломы представлены в таблице 4.

Таблица 4. Химический состав и питательность соломы (% на натуральное состояние)

Солома в основном состоит из трех групп органических соединений: гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина. Из пентозанных сахаров образована гемицеллюлоза. Целлюлоза - это глюкоза, связанная в мицеллярные молекулы. Лигнин придает растительному материалу жесткость и прочность, так как является полимером ароматических соединений. В соломе находятся также небольшие количества белка, восков, сахаров, солей и нерастворимой золы, кроме основных групп органических соединений. Органические соединения могут быть использованы растительными организмами только после разрушения микроорганизмами, так как они химически стабильны [8, 12, 18]. Простые углеводы и белки разрушаются в первую очередь, затем - гемицеллюлоза и целлюлоза, а лигнин разлагается в последнюю очередь.

Солома содержит питательные элементы для растений (таблица 6).При таком содержании элементов питания растений, как представлено в таблице №6, с 4 т/га соломы зерновых культур в почву поступит (кг/га): калия от 22 до 55, азота от 14 до 22, фосфора от 3 до 7, кальция от 9 до 37, магния от 2 до 7 и органического вещества 3200.

Таблица 5. Содержание в соломе основных элементов питания растений

Кроме элементов, рассмотренных в таблице 6, в солому поступают микроэлементы (г/га):цинк 160; марганец 116; бор 24; сера 5…8; медь12; молибден 1,6; кобальт0,4.

Из таблицы 6 видно, что за исключением зерновых бобовых культур во всех остальных видах соломы, широкое отношение углерода к азоту. Скорость разложения соломы находится в прямой зависимости от соотношения С:N.

Влажность помета и продуктов его обработки при подготовке смеси помета с влагопоглотительным материалом, например соломой злаковых культур, не должна превышать от 88 до 92%. Наличие посторонних включений не допускается [11, 12, 13].

Органическое удобрение, получаемое в результате перегнивания птичьего помета в течение 6 месяцев в пометохранилище, будет использоваться на нужды учхоза «Кубань», а именно для внесения на поля хозяйства.

Учебно-опытным хозяйством «Кубань» КубГАУ при ведении земледелия используется 11 - польный севооборот. Учебно-опытным хозяйством «Кубань» органическое удобрение (птичий помет) использует на посевной площади 4430 га (40 полей).

Таблица 6. Посевные площади сельскохозяйственных культур с использованием органических удобрений

Внесение органического удобрения осуществляется в осенние (после уборки с.-х. культур) и весенние (перед посевом с.-х. культур) периоды. Общая годовая потребность учхоза «Кубань» в органическом удобрении составляет порядка 150000.

Внесение птичьего помета дает гарантированную прибавку урожая от 1,2 до 1,5 раз (для некоторых культур 2 и более). Норма внесения жидкого помета составляет до 30 т/га (таблица 7).

Таблица 7. Примерные нормы внесения органических удобрений (птичьего помета) под различные сельскохозяйственные культуры

Внесение удобрений должно учитывать свойства почв, характер увлажнения, тип обработки почв и возделываемых культур, что позволит значительно сократить непроизводительные потери питательных элементов и повысить коэффициент их использования [14, 15, 16].

В зависимости от потребности удобряемой культуры в питательных веществах устанавливают дозы органического удобрения. Нельзя вносить жидкий помет в повышенных дозах это приводит к снижению качества получаемого урожая, ухудшаются биологические свойства почв, а также происходит загрязнение окружающей среды нитратами [8, 18, 19].

Что необходимо учитывать при расчете норм внесения: это в первую очередь, какие почвы и сколько содержится в них питательных элементов; потом предшественников и на какую дальность будет производиться транспортировка.

Предельно допустимую дозу помета определяют по количеству азота, которое необходимо для получения запланированного урожая сельскохозяйственных культур при соответствующей компенсации за счет фосфорных и калийных удобрений [7, 11, 12].

Органическое удобрение, полученное из птичьего помета, можно вносит тремя различными способами: внутрь почвы, поверхностно с последующей заделкой его в почву и при поливе. Считается наиболее экологически безопасным и рациональным способом внесение внутрипочвенное, этот способ намного сокращает потери азота и остальных питательных веществ. Если вносить органические удобрения таким способом - внутрипочвенным в 7-10 раз снижаются потери питательных элементов и соответственно увеличивается урожай кормовых культур около 10-15% [17, 18, 20].

При использовании органических удобрений особенно важно обеспечить их равномерное внесение и немедленную заделку в почву, так как в помете содержится большое количество азота, который теряется при поверхностном внесении удобрения. Равномерность внесения необходима во избежание очагов с высокой концентрацией питательных веществ, приводящих к полеганию и даже гибели растений [4, 10, 11].

Желательные сроки внесения органических удобрений - осенние и весенне-летние. Наиболее эффективно осеннее внесение под зяблевую вспашку. При внесении помета в качестве органического удобрения в вегетационный период нужно соблюдать время ожидания от срока последнего внесения до сбора урожая сельхоз культур или его использования (ГОСТ 26074-84).

Прирост урожайности за счет органических удобрений должен обеспечить окупаемость затрат на их использование. Преимуществом органических удобрений по сравнению с минеральными является их длительное последействие. Органические удобрения оказывают влияние на урожайность и качество получаемого урожая в течение 3-4 лет после их внесения, в отличие от минеральных удобрений, которые оказывают положительное влияние на растения только один год, реже два года [10, 11, 12].