CC BY
89ВлаЭимгрскш ЗешеЭЬлецТ)
31
УДК 631.879.4
АГРОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КУРИНОГО ОПИЛОЧНОГО КОМПОСТА
Г.Н. Ненайденко, д. с.-х. н., Д.А. Рябов, к. с.-х. н., А.Л. Тарасов, к. с.-х. н. -Ивановская ГСХА им. академика Д.К. Беляева. E-mail: [email protected]
Утилизация куриного помета - важная экологическая задача птицефабрик. В статье рассмотрена работа по производству компоста из куриного помета и дана оценка его агрохимических качеств.
Ключевые слова: куриный помет, торф, древесные опилки, удобрения, плодородие почвы.
ОАО «Ивановский бройлер» -крупное специализированное предприятие, расположенное в пригороде города Иваново (посёлок Подвязновский). Большую часть птицы здесь содержат в клетках, но наметился переход к напольному выращиванию на глубокой несменяемой подстилке (торф, опилки) с ежедневной дополнительной дачей (по 15-20 г/гол.) дополнительного подстилочного материала. Это позволило заметно снизить остроту проблемы по валовому выходу куриного навоза с уменьшением доли полужидкого и жидкого. Фактически в цехах - вольерах напольного содержания, когда в подстилку дают опилки и торф, получают очень ценное, экологически безопасное удобрение - компост. Кроме экскрементов и подстилки в получаемый при напольном выращивании птицы компост поступает влага из подтекающих поилок, часть кормов, пух и перо. Если вода ускоряет ход биологических процессов в компостируемой массе, то последние компоненты обогащают ее клетчаткой, азотом и зольными элементами. Фактически весь цикл выращивания птицы (бройлеров - 42 дн., маточное и продуктивное стадо до 52 недель) при благоприятном температурном режиме способствует ходу биологических превращений, минерализации составных частей опилочного (торфяного) компоста. Последующая технология - укладка в плотные штабеля высотой до 1,5-2 м обеспечивает дальнейшее созревание компоста, получение однородной массы при гибели патогенной микрофлоры и большей части семян сорняков. Лишённая дурного запаха, сыпучая масса удобна в работе и способна к равномерному рассеву по полю. На одну часть экскрементов птицы приходится примерно 3-3,5 части торфа или древесных опилок. По завершению цикла выращивания птицы массу удаляют из помещения, выдерживают в штабелях высотой 1,5-2 м в течение 4-6 месяцев и дольше.
В 2009 г. были проведены исследования по влиянию опилочного птичьего навоза на некоторые агрохимические показатели (почвенную биоту) дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почвы. Нас интересовал отход птицеводства, где кур-бройлеров содержали в птичнике напольно на глубокой (до 20 см) несменяемой подстилке из древесных опилок при частичной даче в подстилку соломенной резки.
Выход опилок в Ивановской области составляет до 1500 т в год, и он не полностью утилизируется. Высокое содержание в опилках клетчатки, лигнина и гемицеллюлозы могло бы пополнять содержание органических веществ в почвах. Использование опилок, поглощающих и сохраняющих выделения птицы, представляет несомненный агрономический интерес [1-3]. Далее, по завершению цикла выращивания птицы получаемую массу с соотношением экскрементов и опилок 1 : 3 перевозили и укладывали в обычные штабеля на краю полей бывшей Шуйской птицефабрики (в окрестностях посёлка Китово, что граничит с городом Шуя). Массу, имевшую в начале серую окраску, выдерживали в штабелях 4-6 мес. до получения рассыпчатого удобрения тёмно-серого и чёрного цветов.
В полях дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы (рН 5,45,7, гумус 2,1- 2,5%, подв. Р205 - 160200 мг/кг, обм. К20 - 130-150 мг/кг) выдержанный компост разбрасывали с быстрой запашкой на глубину пахотного слоя. Под «двойку пара» с последующим высевом озимой пшеницы вносили по 70 т/га компоста, а под зябь, ячмень и яровую пшеницу его было использовано соответственно по 40 и 70 т/га.
В полях оставили контрольные (без компоста) неудобренные полосы, на которых отбирали образцы почвы и исследовали изменения агрохимических и биологических свойств. Отбор почвенных образцов для определения агрохимических показателей на контрольных полосах
и на удобренных полях проводили перед уборкой зерновых, в фазе восковой спелости зерна. В этот же период на глубине пахотного слоя вели учёты мезофауны (площадки 50 х 50 см в 3-х кратном повторении, при ручной разборке и учёте видимых почвенных обитателей). Тогда же отбирали пробы и для бактериологических анализов микрофлоры почвы из двух полевых буртов опилочного компоста. Характеристика химического состава компоста 1-3 буртов у полей бывшей Шуйской птицефабрики представлена в таблице 1.
Отбор почвенных проб пахотного горизонта показал, что опилочный компост на основе куриного навоза и древесных хвойных опилок значительно повлиял на содержание гумуса, положительно сказался на реакции среды, вёл к зафосфачен-ности почвы и в меньшей мере повлиял на содержание обменного калия (табл. 2)
Почвенная мезофауна - видимые живые объекты почвы, весьма чуткие на изменения привычных условий обитания. Для почв подзолистого типа Верхневолжского района наиболее типичны беспозвоночные обитатели, проживающие в верхнем (пахотном) слое почв: дождевые черви - малый и большой, красный и серый пашенный; проволочники
- взрослые особи и личинки различных возрастов; жужелицы различных родов; многоножки; личинки и куколки чешуекрылых и двукрылых насекомых; карабиды и стафилипи-ды; мелкие формы клещей, муравьи, паучки.
Общеизвестно, что чем богаче и разнообразнее почвенная фауна в поле, тем выше заселённость крупными особями (дождевые черви, куколки, многоножки и др. беспозвоночные), и тем благоприятнее экологическая обстановка. Внесение в почву удобрений и других веществ, изменяя привычные условия жизни (влажность почвы, приёмы ухода за посевами), сказываются на мезо-фауне. Как правило, минеральные
32
8/іа9имірскій ЗемлеЙщТ)
1. Характеристика птичьего опилочного компоста (по данным станции агрохимической службы "Ивановская")
Наименование НД на методы испытаний Ед. изм. Результаты испытаний Требования норм, не более
Массовая доля влаги ГОСТ 27713-85 % 36,9-39,9 75
Кислотность ГОСТ 27979-88 рН 8,3-8,5 6,0-8,5
Массовая доля в сухом веществе:
Органическое вещество ГОСТ 27980-88 % 62,6-63,2 -
Азот общий ГОСТ 26715-85 % 1,7-2,28 1,6
Азот нитратный ГОСТ 27894.4-88 мг/кг 63,1-72,4 -
Фосфор общий ГОСТ 26717-85 % 6,05-7,50 0,8
Калий общий ГОСТ 26718-85 % 3,05-3,30 0,5
Зола ГОСТ 26714-85 % 35,7-37,4 -
Токсичные элементы (валовые формы):
Медь МУ по определению мг/кг 37,0-43,0 132
Цинк тяжёлых металлов мг/кг 106,0-110,0 22
Свинец в почвах с/х угодий мг/кг 5,0-9,0 130
Марганец и продукции мг/кг 149,0-163,0 -
Никель растениеводства мг/кг 19,0-21,0 -
Кобальт М.1992 г. ЦИНАО мг/кг 9,0-110,0 -
2. Агрохимические показатели почвы (0-20 см)
Вариант РНксі Р205, мг/кг К20, мг/кг Гумус, %
Ячмень, контрольная полоса 6,2 272 400 1,9
Компост 6,9 630 400 2,5
Яровая пшеница, контрольная полоса 5,8 272 170 2,0
Компост 6,6 296 250 2,6
Пшеница, контрольная полоса 5,6 296 170 2,5
Компост 5,7 592 170 2,9
3. Заселённость мезофауной (муравьёв и пауков не учитывали) в пахотном слое почвы в фазу созревания зерновых (шт. на 1 м2)
Культура Без удобрения Опилочный компост
всего в т. ч. дождевые черви всего в т. ч. дождевые черви
Озимая пшеница (внесено компоста 70 т/га) 44 28 44 40
Яровая пшеница (внесено компоста 70 т/га) 56 44 52 48
Ячмень (внесено компоста 40 т/га) 8 0 144 4
удобрения, известь, отдельные органические отходы производств (барда, осадки сточных вод, городской мусор и пр.) негативно влияют на биоту почв, и она мигрирует из удобрённых очагов или начинает погибать. И наоборот, качественный навоз и выдержанные компосты могут способствовать размножению видимых почвенных обитателей. Они ведут первую деструкцию (разложение) соломы, органических веществ, потребляя их в пищу. В дальнейшем прошедшие через желудочнокишечный тракт почвенных видимых обитателей вещества подвергаются переработке микрофлорой почвы. Это ведёт к минерализации веществ и улучшению пищевого режима растений [3, 4].
Далеко не всегда вносимые органические удобрения, солома, опилки, в т. ч. навоз КРС, свиней, птичий помёт и компосты, плохо подготовленные или применяемые некачественно (неравномерный рассев, создание переудобренных очагов), в завышенных дозах, сказываются положительно на видимой части почвенной биоты. Тогда отмечают гибель её или миграцию в глубь почвы или угнетённое состояние, снижение численности (заселённости).
Действие (положительное или отрицательное) вносимых в почву веществ проявляется как в первый год, так и в последующем. Данных о влиянии куриного помета и ком-постов на его основе на почвенную фауну недостаточно.
Ручная разборка раскопок, проведённая в Шуйских полях птицефабрики, находившихся ряд лет в « запуске» показала следующие результаты (табл. 3.)
Видимая часть почвенной фауны в полях бывшей Шуйской птицефабрики была представлена единичными экземплярами разновозрастных личинок проволочника (жука-щелкуна), взрослых короткокрылых жуков, жужелиц, отдельных куколок и особями малого красного и серого пашенного дождевых червей. Также встречались (в учёт не брали) личинки клеверного жука-долгоносика, муравьи.
В посевах озимой пшеницы общая численность беспозвоночных оказалась равной - по 44 особи на 1 кв.м, но количество дождевых червей было много больше - соответственно 28 и 40 экз. на 1 м2. Отметим, что здесь, по фону компоста, черви были значительно крупнее, чем на контрольной полосе.
В посеве яровой пшеницы компост несколько снизил заселённость ме -зофауной (на 4 экз.) против контроля,
хотя число дождевых червей оказалось больше.
В посеве ячменя, где применяли умеренную дозу органического удобрения, отмечено значительное развитие беспозвоночных, хотя заселённость дождевыми червями изменилась мало (табл. 3).
Таким образом, результаты анализа по численности беспозвоночных к созреванию зерновых позволяют считать, что опилочный компост мог быть использован как пищевой субстрат дождевых червей. Применение его в общем не выявило достоверного влияния на более мелких обитателей, но требует дальнейших исследований.
Микрофауна. Внесение в почву органических веществ вводит в действие сложную цепь их микробиологических превращений, что сказывается на её биологических, химических и физико-химических свойствах. Это связано с их распадом, переводом сложных орга-
нических соединений в более простые, легче усвояемые растением вещества и синтезом гумуса. При этом возможно изменение численности и состава микроценоза почвы, количества агрономически важных групп почвенных микроорганизмов - аммонифицирующих, целлюлозоразлагающих, свободноживущих, азотфиксирующих бактерий, влияющих на ферментативную активность и интенсивность распада органики компоста.
Наше главное внимание было обращено на общую численность бактерий (показатель ОМЧ) и те группы микробов, которые сказываются на разложении органики и азотном режиме (табл. 4).
Так, в посеве яровых зерновых культур по фону компоста показатель ОМЧ (учёт выращивания бактерий после посева на МПА) превышал значения его на контрольной неудобренной полосе в 2,2-2,5 раза. При внесении изучаемого компоста под
ВлаЗимірскій ЗемлеШецг
33
4. Влияние компоста на численность агрономически важных групп микрофлоры почвы (ОМЧ-млн, другие - тыс. клеток в 1 г)
Вариант ОМЧ Целлюлозо- разлагаю- щиеся Азотфик- саторы Дрожжи Грибы Актино- мицеты
Ячмень - без компоста 85 17 19 80 10,4 0,60
По фону компоста 214 36 21 108 15,4 0,65
Яр. пшеница - без компоста 107 21 22 68 11,7 0,80
По фону компоста 235 24 57 145 13,0 0,85
Оз. пшеница - без компоста 90 20 20 80 8,4 0,70
По фону компоста 173 25 61 117 9,0 0,74
озимую пшеницу общая численность микробных тел превысила контроль в 1,9 раза. Следовательно, компост благоприятно влиял на развитие микрофлоры почвы.
Так как все органические удобрения на фоне древесных опилок содержат значительную долю клетчатки, получены интересные результаты по количеству целлюлозоразлагающих бактерий (метод А. Имшенецкого и Л. Солнцевой), которые на фоне опилок, соломы и стерни могут быть конкурентом растений по расходу минерального азота почвы [2, 5, 6 ].
При внесении куриного навозно-опилочного компоста более широкие различия по числу целлюлозоразлагающей микрофлоры были под ячменём - соответственно 36 и 17 тыс. клеток на 1 г почвы. Под посевами пшениц их численность оказалась сходной: 21 и 24, 20 и 25 тыс. в 1 г почвы (табл. 4).
Азотфиксаторы - свободножи-вущие микробы, определяемые на среде Эшби, влияют на обеспеченность растений азотом.
В посеве ячменя различий по заселённости пахотного слоя по вариантам не было. На фоне компоста в посевах яровой и озимой пшениц этой группы биоты было примерно в 3 раза больше, чем без него.
Почвенные дрожжи - почкующиеся микроорганизмы, разлагающие органические вещества (их определяли на среде Сабурова). В посевах всех изучаемых культур компост способствовал развитию дрожжей, что, по-видимому, ускоряло его минерализацию (табл. 4).
Грибы - их количество позволяет судить о темпах минерализации органических веществ, находящихся в почве, что сказывается не только на образовании водопрочных агрегатов, но и мобилизации фосфатов почвы и вносимых удобрений. Анализ численности их (выращивание на агаре Чапека) показал, что изучае-
мый компост увеличивал эту группу микробиоты в 1,1-1,5 (табл. 4).
Актиномицеты, выращиваемые на МПА, развиваются на органических веществах, находящихся в почве, разлагая их на более простые формы. Компост не подавил развития их.
Таким образом, бактериологические исследования позволяют считать, что на подзолистой почве полей, ранее принадлежавших Шуйской птицефабрике, внесение компоста не подавляет развитие агрономически важных групп почвенных микроорганизмов. Более того, по его фону микробный пейзаж почвы по всем культурам был более богат против контрольных полос.
Урожайность. Учёты, проведённые агрономом ОАО «Ивановский бройлер» в 2009 г., показали: яр. ячмень (70 т/га компоста) - 43,8 ц/ га зерна; без компоста - 25,1 ц/га зерна; оз. пшеница (50 т/га компоста)
- 38,4 ц/га зерна; без компоста - 27,5 ц/га зерна;
Урожайность зерна ячменя возросла на 18,7 ц/га при оплате 1 т компоста по 0,27 ц зерна, озимой пшеницы - на 10,9 ц/га, а оплата 1 т компоста - 0,22 ц зерна.
Заключение. Выдержанный, созревший компост на основе куриного помета и древесных опилок представляет собой сыпучую и тёмноцветную массу без неприятного запаха. Он благоприятно влияет на основные агрохимические показатели почвы, способствует заселению её крупными (по сравнению с
неудобренной полосой) особями дождевых червей. Хотя компост не оказывает депрессивного действия на другие компоненты мезофауны, этот вопрос нуждается в дальнейших исследованиях.
Микробный пейзаж почвы пахотного слоя подзолистой почвы по фону опилочного компоста более богат, чем на контрольной полосе. В то же время, количество целлюлозоразлагающих бактерий больше в 1,14-2,12 раз, что потребует дополнительного внесения минерального азота .
Литература
1. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. М.; Росагропромиздат,1990. 129-166 с.
2. Мёрзлая Е.Г., Новиков М. Н., Еськов А.И., Тарасов С.И. Агроэколо-гические основы и технологии использования бесподстилочного навоза. М. 2006. - 463 с.
3. Ненайденко Г., Окорков В., Корчагин А., Сибирякова Т. О целесообразности сочетания низинного торфа и древесных опилок с минеральными удобрениями // Владимирский земледелец, 2001. С. 30-35.
4. Ненайденко Г.Н., Митин И.А. Удо -брение, плодородие, урожайность. Иваново, 2003. - С. 84-87.
5. Ненайденко Г.Н., Куриный навоз. Иваново, 2005. - 130 с.
6. Ненайденко Г.Н. Утилизация куриного навоза. Иваново, 2006. - 148 с.
7. Ненайденко Г.Н. Рациональное применение удобрений в условиях рыночной экономики. Иваново, 2007.
- С. 60-66, 80-82.
Научно-практическое обоснование технологий экологически безопасного использования местных органических удобрений на серых лесных почвах Владимирского ополья / В.В. Окорков, Г.Н. Ненайденко.
- Владимир, 2010. - 92 с.
В представленных материалах рассмотрены резервы, свойства и применение местных и новых нетрадиционных удобрений (подстилочного навоза крупного рогатого скота и помета птицы, спиртовой барды, бардяного осадка, соломы и опилок) описано их влияние на почвенную мезофауну и микрофлору, агрохимические свойства серых лесных почв, урожай и качество сельскохозяй-
ственной продукции.
Уделено внимание обоснованию доз внесения органогенных отходов, изучению их сравнительной эффективности с минеральными удобрениями, путям повышения их окупаемости, обеспечения экологической безопасности применения.
Рекомендации предназначены для сельхозпредприятий различных форм собственности и экономического состояния, научных работников и могут быть использованы для учебных целей в высших и средних заведениях.
