CC BY
1007Использование свиного навоза для удобрения сельскохозяйственных культур
Г.Е. Мерзлая, д с.-х. наук
ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова
И.В.Щеголева, М.В. Леонов ООО «НТЦ «Сельхозпроект»
Согласно «Концепции развития агрохимии и агрохимического обслуживания сельского хозяйства Российской Федерации», потребность земледелия страны в органических удобрениях составляет 800 млн. т, однако их применение в последние годы не превышает 10-15%.
Особое значение при использовании на удобрение в настоящее время имеет бесподстилочный навоз крупного рогатого скота и свиней, образование которого связано с внедрением индустриальных технологий в животноводстве. Так, за период 2004-2010 гг. было построено или модернизировано свыше 1500 объектов молочного скотоводства, 600 объектов свиноводства.
В структуре органических удобрений на бесподстилочный навоз приходится до 70%. Его подразделяют на полужидкий - влажность менее 92%, жидкий - влажность 92-97%, навозные стоки - влажность более 97% [1].
При нарушении технологий производства и применения бесподстилочный навоз, особенно навоз свинокомплексов, может представлять опасность в экологическом отношении.
Навоз содержит в значительных концентрациях токсические соединения в виде аммиака, сероводорода, меркаптана и др. Согласно данным экологической комиссии Европейского Совета, свыше 80% аммиака, загрязняющего атмосферный воздух, поступает именно из жидких органических удобрений.
Бесподстилочный навоз представляет потенциальную опасность и для водных объектов. Загрязнение поверхностных и подземных водных объектов может происходить при нарушениях технологий хранения навоза, его внесения на поля.
В связи интенсивным развитием свиноводческих ферм и комплексов важное внимание должно быть уделено вопросам эффективного, экологически безопасного использования в земледелии образующегося на них бесподстилочного свиного навоза.
По отношению использования навоза КРС в качестве органического удобрения обычно не возникает вопросов. К использованию навоза свиней для удобрения отношение настороженное. Многочисленные работы научноисследовательских институтов подтверждают экологическую безопасность и эффективность использования свиного навоза в качестве органического удобрения.
Свиной бесподстилочный навоз обладает высокой удобрительной ценностью. В нем от 50 до 70% азота находится в растворимой форме,
хорошо усваиваемой растениями. Фосфор навоза в значительной мере входит в состав органических веществ, но по сравнению с фосфором минеральных удобрений он меньше закрепляется в почве и хорошо используется выращиваемыми культурами. Калий также легко усваивается, т.к. в навозе он представлен в хорошо растворимых соединениях. По обобщению ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова и ВНИПТИОУ в свином навозе по сравнению с навозом крупного рогатого скота содержится в среднем (в расчете на сухую массу) больше азота и, как правило, больше фосфора [2,3]. В то же время свиной навоз беднее калием (табл. 1).
Таблица 1. Химический состав свиного навоза и навоза КРС,
% на сухую массу
Вид навоза Сухое вещество Органи- ческое вещество Зола N РіО5 К2О С: N
Подстилочный навоз
Свиной 28 86 14 1,7 0,7 2,1 25
КРС 25 84 16 2 1 2,4 21
Полужидкий навоз
Свиной 15 80 20 2,5 1,8 0,8 16
КРС 15 87 13 2,0 0,8 2,2 22
Жидкий навоз
Свиной 5 80 20 2,8 1,0 1,2 14
КРС 5 80 20 2,0 1,2 2,2 20
Бесподстилочный свиной навоз отличается от навоза КРС более высоким содержанием аммонийного азота и более низким значением рН [4].
Расчет эквивалентов минеральных удобрений по действующему веществу годовому выходу навоза с площадок свинокомплекса мощностью 100 тыс. голов в год приведен в таблице 2. Выход биогенных элементов с комплекса с учетом потерь при хранении произведен в соответствии с РД-АПК 1.10.15.02-08 [5].
Таблица 2. Расчет эквивалентов минеральных удобрений выходу биогенных элементов с навозом от свинокомплекса мощностью 100 тыс. свиней в год
Площадка Выход азота N т/год Эквивалент аммиачной селитре, т Выход фосфора Р2О5, т/год Эквивалент суперфосфату двойному, т Выход калия К2О, т/год Эквивалент хлористому калию, т
Репродуктор 150 417 94 219 73 122
Откорм 450 1250 283 658 221 368
Итого 600 1667 377 877 294 490
Всего годовой объем жидкого навоза от свинокомплекса мощностью 100 тыс. голов в год по содержанию действующего вещества соответствует:
по азоту общему (К) 1667 т аммиачной селитры, по фосфору (Р2О5) - 877 т суперфосфата двойного и по калию (К2О) - 490 т хлористого калия. Следует обратить внимание, что большая часть выхода питательных элементов приходится на площадку откорма.
Как удобрение по эффективности свиной навоз даже превосходит навоз КРС. Сравнительное изучение действия разных видов навоза: свиного и крупного рогатого скота - в системе почва-растение было проведено ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова в условиях обыкновенного чернозема Краснодарского края. При этом навоз испытывали при различных способах подготовки: жидкий свиной навоз при хранении в лагуне, в бурте, компост из свиного навоза с навозом КРС в соотношении 1:1 и компост из свиного навоза с соломой в соотношении 5:1. Для сравнения в схему опыта были введены варианты с навозом КРС, а также с минеральными удобрениями. Исследования вели в звене полевого севооборота при выращивании кукурузы на зерно и озимой пшеницы.
Более высокая продуктивность звена севооборота отмечена в варианте жидкого свиного навоза, поступающего из лагуны. Несколько уступал по этому показателю, но несущественно, вариант с навозом крупного рогатого скота (рис. 1).
Рис. 1. Продуктивность звена севооборота (кукуруза, озимая пшеница) при внесении навоза
По результатам полевого опыта было установлено, что внесение различных органических удобрений неоднозначно влияло на агрохимические свойства почвы. От применения свиного навоза в пахотном слое обыкновенного чернозема повышалось по сравнению с исходным содержание подвижного фосфора: от навоза из лагуны с 13,3 до 24,5, от навоза с соломой - с 13,6 до 20,6 мг/кг. В то же время навоз крупного рогатого скота мало изменял содержание фосфора в почве.
Внесение свиного навоза из лагуны способствовало накоплению минеральных форм азота (N-N0 + К-№Н4) как в верхнем слое почвы, так и в более глубоких ее слоях. При удобрении навозом КРС эта закономерность
не проявлялась. Самым интенсивным накоплением минерального азота в почве в данном опыте во всех исследуемых слоях характеризовался вариант с минеральными удобрениями, о чем свидетельствует рис. 2.
0-30 30-60
5 60-90
о
>25 “
О
5 0-30
30-60 60-90
0 5 10 15 20 25
Содержание Ммин в почве, мг/кг
□ ИРК □ Навоз КРС □ Свиной навоз из лагуны □ Контроль
После уборки пшеницы
После уборки кукурузы
Рис. 2. Миграция минеральных форм азота в почве при внесении органических и минеральных удобрений
Важные результаты по длительному воздействию навоза, в том числе свиного, на плодородие почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур получены в Нечерноземной зоне на дерново-подзолистой супесчаной почве в опыте ВНИПТИОУ [6]. В этом случае действие навоза продолжалось 15 лет, причем, в первые 8 лет применяли свиные стоки с комплекса на 108 тысяч голов (ныне ЗАО «Владимирский»), а затем навоз крупного рогатого скота, поступающий с фермы института. В опыте в течение 12 лет изучали также последействие удобрений. Выращиваемая культура - кормовой злак кострец безостый Моршанский 760.
Согласно полученным данным, систематическое применение удобрений обеспечивало в течение 15 лет достаточно высокую продуктивность многолетних трав - свыше 5 т кормовых единиц с 1 га. Наиболее эффективным было ежегодное внесение навоза, где средняя продуктивность 1 га составляла 5,67 т к.е. Минеральные удобрения существенно уступали навозу.
Систематическое применение навоза и минеральных удобрений улучшало гумусовое состояние супесчаной почвы, повышало содержание подвижных соединений фосфора и калия. Что касается фосфора, то при использовании свиного навоза в первые 8 лет его накопление в почве происходило более интенсивно, чем в последующие годы, когда вместо свиного навоза в той же дозе стали применять навоз крупного рогатого скота.
Ежегодное внесение бесподстилочного навоза в прямом действии в течение 15 лет оказало заметное положительное влияние на величину рН. Минеральные удобрения уступали навозу и в этом отношении.
Обобщение приведенных опытных данных свидетельствует о возможности и целесообразности применения свиного бесподстилочного навоза под различные сельскохозяйственные культуры. Важнейшим условием при этом в целях улучшения плодородия почв, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и их качества является соблюдение технологических требований внесения свиного навоза, включая в первую очередь оптимизацию доз.
Важную роль в эффективном использовании навоза играют севообороты с введением культур интенсивного типа, имеющих высокий вынос с урожаем биогенных элементов. Такими культурами являются многолетние злаковые травы, кукуруза и подсолнечник, особенно при выращивании на силос. На предприятиях крупного рогатого скота эти культуры используются для кормов. На свиноводческих предприятиях в растениеводстве основное направление связано с производством зерновых культур, используемых в рационе свиней. Эти культуры отличаются невысоким выносом биогенных элементов, при этом происходит уменьшение норм внесения питательных элементов в целом по севообороту, а соответственно - увеличение площадей, требующихся для использования навоза с учетом обеспечения экологической безопасности и качества сельскохозяйственной продукции. Если позволяют природно-климатические условия, то при использовании свиного навоза целесообразно использовать кукурузу на зерно, имеющую более высокий вынос питательных веществ по сравнению с такими зерновыми, как пшеница, ячмень.
При проектировании новых животноводческих предприятий или реконструкции старых в первую очередь необходимо обращать внимание на наличие необходимых площадей, пригодных для утилизации навоза в качестве удобрения.
Как правило, на строящихся в РФ крупных свинокомплексах две производственные площадки - репродуктор с доращиванием и откорм, реже - репродуктор и доращивание на разных площадках, а зона откорма разделена на две площадки и вариант объединения зоны доращивания с откормом.
С точки зрения утилизации навоза в качестве органического удобрения более предпочтительным является вариант разделения свинокомплекса на три площадки (одна репродуктор с доращиванием и две площадки откорма или репродуктор и две площадки доращивания вместе с откормом). Это связано с тем, что для утилизации навоза зоны откорма требуется значительно больше площадей, чем для репродуктора вместе с доращиванием. При выборе варианта разделения зоны откорма на две площадки выход биогенных элементов (КРК) с навозом по всем трем площадкам будет более равномерным, сравняются требуемые площади утилизации по площадкам и соответственно расстояния транспортирования удобрений.
Уменьшение концентрации объемов навоза важно не только с природоохранной, но и экономической точек зрения, так как затраты на
утилизацию навоза значительны и зависят от расстояний от навозохранилищ до полей внесения. Затраты на внесение навоза при увеличении расстояний его транспортирования растут как при использовании мобильных агрегатов (трактор + цистерна), так и при применении гидромеханического оборудования (шланговых систем).
На крупных животноводческих предприятиях, как показывают экономические расчеты, целесообразно использование шланговых систем, так как в этом случае затраты на приобретение техники и оборудования, а также расходы на топливо ниже, чем при применении мобильных агрегатов.
Использование шланговых систем для внесения жидкого навоза отвечает агротехническим и экологическим требованиям: обеспечиваются заданные нормы навоза при условии равномерности его внесения, не уплотняется почва, отсутствует загрузка дорог и шум при проезде населенных мест.
Внесение жидкого навоза с помощью шланговых систем можно осуществлять весной перед посевом сельскохозяйственных культур, осенью после уборки, а также в пару. Поверхностное внесение жидкого навоза осуществляется перед обработкой почвы - вспашкой, дискованием и др. При внутрипочвенном внесении жидкого навоза с помощью инжекторов его последующая заделка в почву не требуется. Не требуется заделка в почву жидкой фракции навоза после его сепарации, так как у нее низкое содержание сухого вещества и относительно неплохая впитываемость.
В настоящее время навоз включен в Федеральный классификационный каталог отходов [7]. В том случае, когда отходы используются в соответствии с технологическим регламентом, плата за размещение отходов не взимается [8]. На каждом животноводческом предприятии должен быть разработан технологический регламент по использованию навоза в качестве органического удобрения, учитывающий технологии удаления навоза,
подготовки, накопления, транспортировки и внесения на поля, а также
природно-климатические и хозяйственные условия объекта.
Литература
1. ГОСТ Р 53042-2008. Удобрения органические. Термины и определения.
2. Справочная книга по производству и применению органических удобрений. Владимир: РАСХН, ВНИПТИОУ, 2001. 495 с.
3. Мерзлая Г.Е., Новиков М.Н., Еськов А.И., Тарасов С.И. Агроэкологические основы и технологии использования бесподстилочного навоза. М.: РАСХН, ВНИПТИОУ, 2006. 463 с.
4. Дозы и сроки внесения бесподстилочного навоза. Методические рекомендации. М.: ВИУА, 1990. 23 с.
5. РД-АПК 1.10.15.02-08 Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета. - М.: Минсельхоз РФ, 2008
6. Еськов А.И., Тарасов С.И., Тамонова Н.А. Результаты многолетних исследований эффективности последействия бесподстилочного навоза // Плодородие, № 1, 2010. С. 10-11.
7. Приказ от 30.07.2003 №663 «О внесении дополнений в федеральный классификационный каталог отходов», утвержденный приказом МПР России от 02.12.2002 № 786.
8. Постановление Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. № 344 г. Москва «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления».
