Перспективные технологии производства высококачественных органических удобрений в ЮФО Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

directions of improving the system performance

cleaning and preparation of manure to the use

of vision and organizational issues of development and production of the new the art. УДК 631.86:631.15

Keywords: preservation of nutrients, quality and efficacy of the technology.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

В ЮФО

А.М. Бондаренко, доктор технических наук, профессор, зам. директора Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ E-mail: bondanmih@rambler.ru

Л.С. Качанова, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина E-mail: kachanovakls@rambler.ru

Представлен обзор состояния животноводства в Ростовской области по природно-сельскохозяйственным зонам, рассчитаны объемы выхода навоза от различных групп животных и объемы выхода соломы. Разработана перспективная технология получения концентрированного органического компоста методом ускоренного компостирования на основе жидкого, полужидкого навоза и соломы. Рассмотрен парк технических средств, реализующих предлагаемую технологию.

Ключевые слова: природно-сельскохозяй-ственные зоны, жидкий навоз, полужидкий навоз, солома, органическое удобрение, концентрированный органический компост.

Основной отраслью сельского хозяйства ЮФО, и в частности, Ростовской области является растениеводство. Первостепенное значение в структуре растениеводства имеет зерновое хозяйство, где под зерновыми культурами занято около 50% пашни, используемой в с.-х. обороте. Рентабельное производство зерновых культур возможно при поддержании почвенного плодородия в пределах, позволяющих управлять их заданной урожайностью.

Основой почвенного плодородия является состояние гумуса в продукционном слое почвы, качественный состав которого за по-

следние 20 лет значительно понизился. Одной из главных причин снижения качественного состава гумуса является недостаточное внесение органических удобрений (ОУ).

Для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почве ЮФО необходимо ежегодное внесение ОУ из расчета 10-15 т на условный гектар. Однако из-за ограниченности ресурса навоза и отсутствия эффективных технологий его переработки в последние 1520 лет внесение органических удобрений в хозяйствах ЮФО составляет менее 1 т/га. Для увеличения производства высококачественных органических удобрений требуется мобилизация всех органических ресурсов отраслей животноводства и растениеводства, и в первую очередь, навоза животноводческих предприятий, соломы и др.

Сельхозугодия Ростовской области составляют 8,5 млн га, в т. ч. 5,8 млн га пашни. С учетом почвенно-климатических и экономических условий Ростовская область разделена на 6 природно-сельскохозяйственных зон: северо-западную (С-З), северо-восточную (С-В), центральную (Ц), приазовскую (Пр.), южную (Ю) и восточную (В). Практически во всех природно-сельскохозяйствен-ных зонах в той или иной мере в аграрном секторе культивируются растениеводство и животноводство. Общее поголовье КРС (на III кв. 2013 г.) превышает 600 тыс. голов, в т.

Journal of VNIIMZH №3-2014

145

Ежеквартальны

ч. в СПК более 133 тыс. голов. Общее поголовье свиней составляет более 463 тыс. голов, в т. ч. в СПК - более 191 тыс. голов. Выход навоза на животноводческих предприятиях СПК Ростовской области составляет около 3252,00 тыс. т/год, в т. ч. твердый навоз составляет 41,2%, жидкий навоз - 28,1% и полужидкий навоз - 30,7% [1].

Указанного количества навоза в Ростовской области и производства на его основе твердых и жидких органических удобрений хватает для внесения на 35% пахотных площадей, что явно недостаточно для

1300,00 1200,00

а

Ц 1100,00 I

в 1000,00 с

| 900,00

I 800,00

ё, 700,00 600,00 500,00

1355Ж

4.105 О 0 1390,0.0'"

ОЧ7 00

1054,00 / т.ву/

...869,00 \ /

. 719,00 /

V"'» /

\ / 1

1/ 562,00 4345,01 4

1700,00

1500,00 Ё о н

1300,00 § н

1100,00 | |

900,00 |

700,00 1

500,00

300,00

с-з

в

С-В Ц Пр. ю

Прпродно-сельскошмйственные юны

Площадь пашни, тыс. га Выход соломы, тыс. т

жн,пж

восстановления почвенного плодородия. В Ростовской области отрабатываются технологии производства концентрированных органических удобрений (КОУ) на основе подстилочного, полужидкого и жидкого навоза [2, 3].

Однако актуальной является разработка принципиально новых технологий производства концентрированного органического компоста (КОК) на основе полужидкого и жидкого навоза с использованием соломы, внесение которого дозами 1-4 т/га позволяет более эффективно использовать произведенный навоз, увеличить объемы производства высококачественных твердых органических удобрений (ТОУ) и площади внесения удобрений под выращиваемые с.-х. культуры.

Актуальность использования соломы в качестве удобрения определяется тем, что увеличиваются объемы внесения органических удобрений, снижаются объемы сжигаемой соломы, появляется возможность перехода к экологическим принципам земледелия, где главным является охрана почв.

Рис. 1. Выход соломы и наличие пашни по природно-с.-х. зонам Ростовской области

Из рис. 1 видно, что выход соломы по Ростовской области составляет около 6057 тыс. т/год. Технологический процесс производства КОК протекает следующим образом (рис. 2).

Поступление исходного сырья в растворный узел

I

Подача а-добавки

Переме I ни вание компонентов

I

Жидкое (полужидкое) КОУ

-1-

Погрузка в тех иологичес кую машину

_|___^_на площадку^ _| J

Гра НС! юртиро вка

на поле

компостирования

Скирд соломы

11о грузка в МСКК

Производство компоста в МСКК

Формирование бургов

II участок

I

I ]сремешнванне

Т

Твердый КОК

I

Погрузка твердого КОК

Внесение на поле

Рис. 2. Технологическая схема производства КОК методом ускоренного

компостирования на основе жидкого, полужидкого навоза и соломы: I - участок для производства жидких КОУ; II - площадка компостирования для производства твердых КОК

В емкости растворного узла, расположенные на участке для производства жидких КОУ, из навозохранилища подается жи-дкий

(полужидкий) навоз влажностью 90% и более, а также а-добавка в количестве 6,25% от массы навоза и соломы (при компостировании) (рис. 3).

Рис. 3. Общий вид участка для производства

жидких КОУ Указанные компоненты перемешиваются гидравлическим способом в течение 30-40 минут, образуя жидкое КОУ. Насосами жидкое КОУ загружается в транспортно-техно-логическую машину (рис. 4) и подается на площадку для компостирования навоза.

за) получить 10 т концентрированного органического компоста от доставки указанной порции полужидкого навоза.

При необходимости жидкое КОУ можно вносить на поле самостоятельно с последующей его заделкой в почву. Площадка для компостирования располагается, как правило, в поле возле скирда соломы. На площадке базовой машиной является мобильный смеситель компонентов компоста (МСКК) конструкции АЧГАА, выполненный на базе кузовных разбрасывателей твердых органических удобрений типа ПРТ (рис. 5) [4].

Рабочие органы МСКК представляют собой оборудование, установленное в задней части кузова ПРТ взамен разбрасывающих битеров, состоящее из корпуса и расположенной в нем смесительной камеры с лопастным барабаном. В передней части рамы ПРТ установлен фекальный насос в приводом от ВОМ трактора. Нагнетательный патрубок насоса посредством гофрированного рукава соединен с нагнетательной трубой лопастного барабана, а всасывающий патрубок - с емкостью транспортно-технологи-ческой машины, в которой находится жидкий (полужидкий) навоз.

Рис. 4. Технологическая машина для транспортировки и внесения жидких и полужидких КОУ

Транспортно-технологическая машина конструкции АЧГАА выполнена на базе разбрасывателей жидких органических удобрений типа РЖТ (МЖТ), отличительной особенностью которой является наличие выгрузного шнека, дозирующей задвижки и разбрасывающего устройства роторного типа [4]. Емкость кузова 8 м , агрегируется с трактором кл. 3, потребляемая мощность на привод рабочих органов до 33 кВт. При полной загрузке 8 т навоза в емкость добавляется 0,5 т а-добавки, что позволяет при соотношении 1:4 (1 часть соломы и 4 части наво-

Рис. 5. Общий вид мобильного смесителя компонентов компоста конструкции АЧГАА

Отличительной особенностью МСКК является возможность дозированной подачи соломы и жидких КОУ от технологической машины в смесительную камеру, где в результате активного перемешивания компонентов образуется компост влажностью 70%, который выбрасывается лопатками, одновременно формируя бурт шириной 2,5 м и высотой 1,5 м. На площадке бурт компоста периодически, через 12 часов, перемешивается ворошителем буртов СВБ16.30 (рис. 6).

Journal of VNHMZH №3-2014

147

Ежеквартальный научный журнал

В результате быстрого нагрева, за счет а-до-бавки в компосте, происходит обеззараживание навозной массы, насыщение ее питательными элементами и через 7 суток (в летний период) КОК готов для внесения на поле. При этом влажность КОК - 50-60%, он имеет комковатую форму (более 90% частиц менее 0,5 см), плотность 0,7-0,8 т/м .

Рис. 6. Ворошитель СВБ16.30 для перебуртовки компостной смеси

Элементы данной технологии внедрены в ряде хозяйств Целинского, Зерноградского, Мясниковского и Матвеево-Курганского районов Ростовской области. Следовательно, применение перспективной технологии производства КОК на основе жидкого, полужидкого навоза и соломы позволяет в Ростовской области увеличить объемы высококачественных органических удобрений на 25%.

При этом в Северо-Западной природно-с.-х. зоне (ПСЗ) при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза в количестве 610,66 тыс. т и добавлении 152,67 тыс. т соломы получается 763,33 тыс. т концентрированного органического компоста (КОК), который можно внести на площади 190,83 тыс. га (при дозе внесения 4 т/га). В Северо-Восточной ПСЗ при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза 64,52 тыс. т и добавлении 16,13 тыс. т соломы получается 80,65 тыс. т КОК, который можно внести на площади 20,16 тыс. га. В Центральной ПСЗ при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза в количестве 67,39 тыс. т и добавлении соломы 16,84 тыс. т получается 84,18 тыс. т КОК, который можно внести на площади 21,045 тыс. га. В Приазовской ПСЗ

при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза в количестве 322,85 тыс. т и добавлении 80,71 тыс. т соломы получается 403,57 тыс. т КОК, который можно внести на 100,89 тыс. га площади. В Южной ПСЗ при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза в количестве 204,36 тыс. т и добавлении соломы 51,09 тыс. т получается 255,45 тыс. т КОК, который можно внести на площади 63,86 тыс. га. В Восточной ПСЗ при ежегодном поступлении жидкого и полужидкого навоза в количестве 240,47 тыс. т и добавлении соломы 60,12 тыс. т соломы получаем 300,58 тыс. т КОК, который можно внести на площади 75,15 тыс. га.

Полная переработка жидкого и полужидкого навоза позволит улучшить экологическую обстановку в местах его накопления и хранения. Следовательно, эффективным приемом переработки навоза животноводческих предприятий Ростовской области является производство концентрированного органического компоста на основе соломы, жидкого (полужидкого) навоза и а-добавки, что позволяет на 25% увеличить площади возделывания с.-х. культур с внесением удобрений и улучшить экологическую обстановку в местах накопления навоза за счет его переработки и применения соломы как альтернативы ее сжиганию.

Литература:

1. Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 гг. Ч. 1. Ростов-на-Дону, 2013. 240 с.

2. Качанова Л.С. Моделирование систем применения удобрений на предприятиях АПК. Зерноград, 2013.

3. Качанова Л.С., Бондаренко А.М. Технико-экономическое обоснование систем применения удобрений // Вестник ИрГСХА. 2013. №59. С. 7-14.

4. Бондаренко А.М., Забродин В.П., Курочкин В.Н. Механизация процессов переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественные органические удобрения. Зерноград, 2010. 184 с.

Provides an overview of livestock in the Rostov region on natural and agricultural zones, calculated volumes of manure output from different groups of animals and output volumes of straw. Developed a promising technology for making a concentrated organic compost accelerated composting method based on liquid, semi-liquid