Роль навоза в круговороте веществ в земледелии (с 127)

Применение навоза – один из основных приёмов воздействия человека на круговорот веществ в земледелии (С 128). В навоз из потребляемых животными кормов переходит 50 % азота, 80 – фосфора и до 95 % калия. В состав подстилочного навоза входит также подстилка, которой чаще всего является солома. Как следствие, при внесении навоза в почву возвращаются элементы питания, которые уже участвовали в формировании урожая, в том числе усваивались растениями из минеральных удобрений. Именно поэтому Д.Н. Прянишников говорил, что небрежное отношение к навозу – это небрежное отношение к минеральным удобрениям. Кроме того, применение навоза позволяет повторно использовать и азот, фиксированный микроорганизмами. Таким образом, использование навоза существенно улучшает баланс питательных веществ в земледелии и снижает потребность во внесении минеральных удобрений.

Действие навоза на свойства почвы (с 129)

При регулярном использовании навоза повышается содержание гумуса в почве, увеличивается сумма поглощённых оснований, ёмкость катионного обмена, степень насыщенности основаниями и буферность почвы, уменьшается степень кислотности, содержание подвижных форм алюминия, железа и марганца, улучшается структурное состояние почвы (С 130).

Подстилочный и бесподстилочный навоз оказывают неравнозначное влияние на воспроизводство гумуса почвы. Бесподстилочный навоз, обладающий относительно узким отношением С: N, минерализуется быстрее и на 40 % слабее, чем подстилочный, участвует в новообразовании гумуса.

Внесение навоза повышает общее содержание в почве макро- и микроэлементов, а также запасы их подвижных форм. В результате регулярного применения навоза существенно возрастает содержание общего азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном и подпахотном горизонтах почвы.

Эффективность навоза (с 131)

Навоз положительно влияет на продуктивность культур не только в год внесения, но и в течение нескольких последующих лет. Поэтому, определяя его эффективность, нужно учитывать и прямое действие, и последействие навоза, тем более что последействие навоза часто превышает прямое действие.

По данным научно-исследовательских учреждений нечернозёмной зоны, навоз в дозах 20-30 т/га повышает в год внесения урожайность зерновых на 0,6-0,7 т/га, картофеля – на 6-7, кормовых корнеплодов и силосных культур – на 15-20 т/га. Если же учитывается действие указанной дозы навоза на 4-5 культурах севооборота, то сумма прибавок урожайности в пересчёте на зерно составляет 2-3 т/га. Таким образом, каждая тонна навоза за время его действия в среднем позволяет получить 0,1 т дополнительной продукции в пересчёте на зерно.

Эффективность навоза зависит от многих факторов (С 132). Большое значение имеют почвенно-климатические условия. Существуют географические закономерности действия навоза: в европейской части России при движении с севера на юг и с запада на восток эффективность снижается (С 133).

Почвенно-климатические условия оказывают влияние на скорость разложения навоза, как следствие, определяют длительность его действия. На лёгких почвах нечернозёмной зоны навоз разлагается быстрее и действует 3-4 года, в то время как на тяжелосуглинистых и глинистых может действовать в течение 6-8 лет, а в засушливой степной зоне – 10-12 лет и более. Соответственно, прямое действие навоза в нечернозёмной зоне выше, чем в южных регионах, а относительный размер последействия, наоборот, ниже.

Эффективность навоза в большой степени зависит от его химического состава. Чем больше в навозе элементов питания (прежде всего, азота) тем выше его удобрительная ценность.

Химический состав свежего навоза изменяется в зависимости от вида животных, потребляемых ими кормов, кроме того, качество бесподстилочного навоза зависит от количества используемой для его удаления воды, а подстилочного – от количества применяемой подстилки.

Подстилочным материалом, определяющим более высокое содержание элементов питания, является торф, поэтому торфяной навоз значительнее эффективнее соломистого. При использовании на подстилку резаной соломы эффективность навоза на 20-50 % выше по сравнению с навозом на целой соломе. В результате применения на подстилку древесных листьев, опилок или слишком высоких доз соломы навоз плохо разлагается и слабо действует в первый год, но зато характеризуется более значительным последействием.

Содержание элементов питания в навозе может существенно изменяться в процессе хранения. Например, максимальная эффективность подстилочного навоза наблюдается, если хранится он в штабелях плотным способом и применяется полуперепревшим (С 134, 135).

Бесподстилочный навоз не уступает по эффективности подстилочному, полученному из эквивалентного количества экскрементов. Но в связи с более быстрой минерализацией бесподстилочного навоза прямое действие его выше по сравнению с подстилочным, а последействие, наоборот, ниже.

Зависимость эффективности навоза от места внесения в севообороте обусловливается биологическими особенностями культур. В полевых севооборотах более целесообразно вносить навоз под пропашные и озимые зерновые культуры, лучше отзывающиеся на органические удобрения (С 136).

Большое влияние на эффективность навоза оказывают дозы, сроки и способы его внесения. С увеличением доз навоза повышается урожайность, но окупаемость его в первый год действия снижается (С 137). В то же время, при использовании высоких доз увеличивается продолжительность действия навоза и, как следствие, относительный размер последействия (С 138). Необходимо помнить, что слишком высокие дозы навоза, особенно бесподстилочного, могут ухудшать качество продукции: уменьшать содержание крахмала в картофеле, сахара в сахарной свёкле, повышать содержание нитратов в продукции и т.д.

Во всех регионах страны на культурах ярового сева наиболее эффективно применять навоз осенью под зяблевую вспашку. Только на песчаных и супесчаных почвах нечернозёмной зоны более высокое действие навоза может отмечаться при весеннем внесении.

Навоз должен немедленно заделываться в почву, иначе улетучивается бóльшая часть аммиачного азота, и эффективность резко снижается (С 139). По данным ВИУА, при заделке навоза сразу после разбрасывания урожайность составила 100 %, через 24 часа – 88 %, через 4 суток – 74 %, а без внесения навоза – 52 %.

Эффективность навоза и минеральных удобрений, применяемых в эквивалентных по количеству элементов питания дозах, на отдельных культурах может различаться. Тем не менее, в сумме за ряд лет навоз и минеральные удобрения обеспечивают получение близких прибавок урожайности культур севооборота. При этом на лёгких, бедных органическим веществом почвах, преимущество имеет навоз, а на хорошо гумусированных чернозёмах более эффективны минеральные удобрения (С 140).

На всех культурах в любых почвенных условиях наиболее целесообразно использовать навоз в сочетании с минеральными удобрениями, так как при этом создаются более благоприятные условия питания растений. В начале вегетации, когда питательные вещества навоза находятся в органической форме, растения усваивают элементы питания минеральных удобрений. Навоз, в свою очередь, постепенно минерализуется и обеспечивает питание растений в более поздние фазы развития, в том числе период максимального потребления. Поэтому совместное внесение навоза и минеральных удобрений в половинных дозах позволяет получать значительно более высокие (на 20-60 %) прибавки урожайности, чем раздельное применение полных доз этих удобрений. С учётом того, что растениями хуже всего из подстилочного навоза используется азот, в сочетании с навозом, прежде всего, следует вносить азотные удобрения.

Совместное применение навоза и минеральных удобрений – не всегда использование их на одной и той же культуре. Сочетание этих удобрений в севообороте предполагает внесение навоза под одну или две культуры, а под остальные с учётом его последействия применяются минеральные удобрения.

Навозная жижа (С 141)

Это жидкость, выделяющаяся при получении подстилочного навоза на фермах и его хранении в навозохранилищах. Представляет собой перебродившие жидкие выделения животных.

Химический состав навозной жижи (С 142). Навозная жижа содержит в среднем 0,2-0,3 % N, 0,01-0,06 % Р₂О₅, 0,4-0,5 % К₂О (С 143). Это, прежде всего, азотно-калийное удобрение. Содержание элементов питания зависит от вида животных, потребляемых кормов и условий хранения. Так, содержание азота варьирует в диапазоне 0,01-1 %, фосфора – 0,01-0,12, калия – 0,05-1,2 %.

Азот содержится преимущественно в виде мочевины (С 144). Кроме того, входит в состав гиппуровой и мочевой кислот. Калий находится в минеральной форме.

Накопление и хранение навозной жижи (С 145). Накопление зависит от вида животных, количества и качества кормов и подстилки, продолжительности стойлового периода, способа хранения навоза, устройства скотных дворов и навозохранилищ.

За стойловый период продолжительностью 220-240 дней от 1 головы КРС накапливается 2-2,5 т навозной жижи.

Выход навозной жижи при хранении навоза в среднем составляет 10-15 % от его исходной массы. Чем быстрее разлагается навоз, тем больше выделяется навозной жижи. По данным ВИУА, за 4 месяца при плотном хранении 10 т свежего подстилочного навоза из него выделяется 170 л навозной жижи, рыхло-плотном – 450 л, рыхлом – 1000 л.

Азотсодержащие вещества навозной жижи – мочевина, гиппуровая и мочевая кислоты – под влиянием микроорганизмов разлагаются с выделением аммиака (С 146-148). Таким образом, в процессе получения и хранения навозной жижи могут происходить газообразные потери азота.

Хранить жижу следует в жижесборниках – плотно закрываемых колодцах глубиной 1-1,5 м с водонепроницаемыми дном и стенами (С 149). В замкнутом пространстве, насыщенном СО₂, замедляется разложение карбоната аммония с выделением аммиака, а гидроизоляция жижесборников исключает просачивание жижи в грунтовые воды (С 150). В итоге сокращаются до минимума потери азота, и предотвращается загрязнение окружающей среды.

Скотные дворы и навозохранилища должны быть устроены таким образом, чтобы навозная жижа по специальным желобам (жижестокам) без задержки стекала в жижесборники. Объём жижесборников, требуемый для конкретного навозохранилища определяется из расчёта 1,3 м³ на 100 т навоза. Объём каждого жижесборника должен быть не менее 3-4 м³.

При отсутствии жижесборников следует заполнять жижестоки торфом, заменяя его по мере увлажнения.

Для уменьшения газообразных потерь азота из навозной жижи можно (С 151):

1. Добавлять в жижесборники порошковидный суперфосфат (3-5 % от массы навозной жижи). При этом образуется однозамещённый фосфат аммония, как следствие, снижаются потери азота в форме аммиака (С 152):

Са(Н₂РО₄)₂ + NH₃ = NH₄H₂PO₄ + СаНРО₄.

2. Создавать на поверхности навозной жижи жирные плёнки. Например, при добавлении в жижесборники отработанного масла из расчёта 3-4 л/м² поверхности формируется воздухонепроницаемая плёнка, практически исключающая выделение из навозной жижи газов (С 153).

Применение навозной жижи (С 154). Можно использовать для основного внесения и подкормок. Распределение жижи по поверхности почвы обычно производится с помощью специальных цистерн-разбрасывателей (РЖТ-8, РЖТ-16 и др.) (С 155, 156). При любом способе применения во избежание потерь азота навозную жижу необходимо немедленно заделывать в почву.

Как основное удобрение её лучше вносить осенью под зяблевую вспашку. Дозы навозной жижи при этом в зависимости от её качества, биологических особенностей культур и плодородия почвы варьируют в диапазоне 10-50 т/га.

Для подкормок озимых зерновых, многолетних трав, сенокосов и пастбищ в ранневесенний период применяют от 3 до 30 т/га навозной жижи. Вносят её поверхностно, после чего проводят боронование. При содержании в навозной жиже более 0,2-0,25 % азота её разбавляют водой в 2-3 раза.

Подкормки пропашных культур в дозах 5-15 т/га проводят одновременно с междурядными обработками с помощью культиваторов-растениепитателей.

Одним из лучших способов использования навозной жижи является компостирование её с торфом и другими материалами.

Эффективность навозной жижи (С 157). Не уступает по эффективности применяемым в эквивалентных по азоту и калию дозах минеральным удобрениям. При грамотном использовании каждая тонна навозной жижи обеспечивает получение 0,1 т дополнительной продукции в пересчёте на зерно. Существенно снижается эффективность при несвоевременной заделке в почву.

Ввиду низкого содержания фосфора более высокая эффективность жижи отмечается при совместном использовании с фосфорными удобрениями.

Птичий помёт (С 158)

Это более концентрированное и быстродействующее по сравнению с другими органическое удобрение.

Птичий помёт получают при содержании кур, уток, гусей и других птиц. За год при выгульном содержании от 1 курицы накапливается 6-8 кг помёта, 1 утки – 7-10, 1 гуся – 10-12 кг (С 159). Наиболее распространён куриный помёт.

Разновидности птичьего помёта (С 160). В зависимости от технологий получения и хранения помёта выделяют (С 161):

1. Подстилочный помёт;

2. Бесподстилочный помёт;

3. Сухой помёт.

Подстилочный помёт (С 162) – это сыпучее удобрение с относительно невысокой влажностью. На подстилку применяют торф, измельчённую солому, опилки. Подстилка улучшает физические свойства помёта, уменьшает потери азота. Возможны два варианта её использования. В первом подстилочный материал укладывают на пол птичника слоем 30-40 см, и по мере загрязнения перемешивают. Очистку птичника выполняют 2-3 раза в год. Второй вариант предусматривает первоначальную укладку подстилки слоем 5-10 см и добавление новых слоёв мощностью 5-6 см каждый по мере загрязнения предыдущих. Когда толщина помёта достигнет 0,5-1 м, его убирают.

Химический состав подстилочного помёта зависит от вида птицы, количества и качества кормов и подстилки. Больше элементов питания содержится в курином помёте. Например, содержание азота в помёте куриц в среднем составляет 1,6 %, уток – 0,7 %, гусей – 0,5 % (С 159). Чем более концентрированными кормами питаются птицы, тем больше в помёте питательных веществ. Наибольшей удобрительной ценностью характеризуется помёт на торфяной подстилке, а самым низким содержанием элементов питания обладает помёт, полученный на подстилке из опилок (С 163).

Подстилочный куриный помёт содержит в среднем 1,6 % N, 1,5 % Р₂О₅ и 0,9 % К₂О. Около 10 % азота от общего находится в аммиачной форме.

Бесподстилочный помёт (С 164) – это липкая мажущаяся масса с неприятным запахом. Содержит много семян сорняков, яиц гельминтов и мух, возбудителей различных заболеваний.

Содержание азота в бесподстилочном курином помёте составляет в среднем 2,2 %, фосфора – 1,8 %, калия – 1,1 %, то есть бесподстилочный помёт более концентрирован, чем подстилочный. Все элементы питания находятся в усвояемых растениями формах. Азот на 30-50 % содержится в аммиачной форме, а также в составе быстро разлагающихся мочевой и гиппуровой кислот.

Для снижения газообразных потерь азота необходимо смешивать бесподстилочный помёт при его хранении с торфом или сухой почвой. Потери азота можно также предотвратить добавлением к помёту 6-10 % суперфосфата.

Бесподстилочный помёт из-за неблагоприятных физико-механических свойств сложно непосредственно вносить в почву. Поэтому рекомендуется, прежде всего, использовать его для компостирования с торфом и соломой.

Сухой помёт (С 165) – это сыпучее удобрение с влажностью 15-20 %. Может быть гранулированным и порошковидным. Его получают путём быстрой сушки бесподстилочного помёта при 600-800 °С. При этом помёт обеззараживается, дезодорируется, улучшаются физико-механические свойства.

Снижение влажности помёта приводит к увеличению примерно в три раза концентрации в нём элементов питания. Содержание азота составляет 4-6 %, фосфора – 3-4 %, калия – 1,5-2 %. Поэтому сухой помёт более транспортабелен.

Сухой помёт пригоден для длительного хранения, в процессе которого не происходит значительных потерь органического вещества и азота.

Применение птичьего помёта (С 166). Может применяться на всех культурах, но, прежде всего, его следует использовать на пропашных и озимых зерновых.

Возможно основное и послепосевное внесение птичьего помёта. Дозы подстилочного помёта в зависимости от биологических особенностей и планируемой урожайности культур, обеспеченности почв элементами питания при допосевном внесении варьируют в диапазоне 10-25 т/га, при проведении подкормок – 1-1,5 т/га (С 167). Бесподстилочный и сухой помёт содержат больше элементов питания, соответственно, применяются в меньших дозах.

Эффективность птичьего помёта (С 168). По действию на урожайность культур все разновидности птичьего помёта не уступают минеральным удобрениям, применяемым в эквивалентных по питательным веществам дозах.

Торф (С 169)

Торф образуется в результате отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Состоит из малоразложившихся растительных остатков, гумифицированных веществ и минеральных включений (С 170).

Торфяники в нашей стране занимают площадь более 80 млн. га. Общий запас торфа – около 160 млрд. т воздушно-сухого вещества (более половины мировых ресурсов). 90 % запасов торфа находится в нечернозёмной зоне.

Осушенные торфяники можно использовать как для непосредственного возделывания сельскохозяйственных культур, так и для добычи торфа, который применяется в качестве удобрения, подстилочного материала и на другие цели.

Возможно также комплексное использование торфяников: сначала производится заготовка торфа, а после удаления его верхнего слоя торфяники превращают в сельскохозяйственные угодья. В таком случае мощность оставляемого слоя торфа должна быть не менее 50 см.

Типы и виды торфа (С 171). В зависимости от условий образования выделяют три типа болот, соответственно, и три типа торфов (С 172):

1. верховые;

2. низинные;

3. переходные.

Верховые болота образуются в понижениях на возвышенных элементах рельефа (водоразделах) за счёт накопления атмосферных осадков (С 173). Верховой торф в основном состоит из белых сфагновых мхов. Кроме того, включает и другие нетребовательные к условиям минерального питания растения: пушицу, багульник, голубику и т.д.

Низинные болота располагаются в пониженных частях рельефа, формируются в основном под влиянием грунтовых и сточных вод. В состав низинного торфа входят осоки, тростники, зелёные гипновые мхи, иногда древесная растительность (ольха, берёза, ель, сосна, ива), то есть растения, требовательные к обеспеченности элементами питания.

Переходные болота занимают промежуточное положение. Верхние слои переходного торфа по свойствам ближе к верховому, а нижние – к низинному торфу.

Наиболее распространён в нашей стране верховой торф, лидирующий по количеству месторождений (50,6 % от общего), на втором месте находится низинный (31,1 %), на третьем – переходный (18,3 %).

Виды торфа определяются по составу слагающей его растительности. В название вида входят названия растений, содержание малоразложившихся остатков которых составляет не менее 20 %. Например, древесно-осоковый торф состоит из остатков осок и деревьев, при этом преобладают осоки (С 174).