1000 – Пересчёт выхода навоза из кг в т.

Выход навоза за сутки от одного животного складывается из количества экскрементов и дозы подстилки. Установлено, что от 1 головы КРС выделяется 30-40, от 1 лошади – 20-25 кг/сутки экскрементов (С 34-36). Средние дозы соломы в расчёте на одно животное составляют для КРС 4 кг, для лошадей – 3 кг/сутки (С 37).

Также можно использовать эмпирические данные о количестве навоза, накапливающемся от одного животного при определенной продолжительности стойлового периода. Например, если стойловый период составляет 220-240 дней, то в расчёте на 1 голову КРС накапливается 9-10 т, на 1 лошадь – 7-8 т, на 1 свинью – 1,5-2 т навоза (С 38). Умножением представленных цифр на поголовье скота рассчитывается общее накопление навоза в хозяйстве (С 39).

Выход навоза может определяться и по способу Вольфа (С 40):

, где

К – масса сухого вещества кормов, потребляемых за стойловый период, т;

2 – коэффициент для вычисления массы сухого вещества, переходящего в состав навоза (условно принимается, что коэффициент переваримости 50 %);

П – масса сухого вещества подстилки, используемой в течение стойлового периода, т;

4 – коэффициент для вычисления выхода навоза при влажности 75 %.

Способ ВИУА предусматривает расчёты по следующей формуле (С 41):

, где

С – масса сухого вещества кормов, потребляемых животными в течение стойлового периода, т;

А – потери сухого вещества кормов, попадающих в навоз, в течение стойлового периода, т;

К – коэффициент переваримости сухого вещества кормов, % (составляет в среднем для КРС 60 %, для свиней – 70 %);

10 – коэффициент для вычисления выхода экскрементов при характерной для них влажности (90 %);

П – масса сухого вещества подстилки, используемой в течение стойлового периода, т.

Применяются и другие способы. Например, во Франции выход навоза определяют умножением суммарной массы всех животных на 25.

Процессы, происходящие при хранении подстилочного навоза (С 42). Это разложение органических веществ под действием микробов (бактерий, грибов и т.д.).

Жидкие выделения изначально не содержат микроорганизмов, но очень быстро ими обогащаются, перемешиваясь с твёрдыми. Азот в жидких выделениях входит в состав быстро аммонифицирующихся соединений – мочевины, гиппуровой и мочевой кислоты (С 43).

Быстрее всего минерализуется мочевина, превращающаяся под действием уробактерий в карбонат аммония, распадающийся далее с выделением аммиака:

СО(NH₂)₂ + Н₂О → (NH₄)₂СО₃ (С 44)

(NH₄)₂СО₃ → NH₄HСО₃ + NH₃↑.

Гиппуровая кислота разлагается на бензойную и аминоуксусную (С 45):

С₆Н₅-СО-NH-СН₂-СООН + Н₂О → С₆Н₅-СООН + СН₂NH₂-СООН,

а аминоуксусная, в свою очередь, – на оксиуксусную или уксусную и аммиак:

СН₂NH₂-СООН + Н₂О → СН₂ОН-СООН + NH₃↑.

Несколько медленнее аммонифицируется мочевая кислота, которая сначала переходит в аллантоин (глиоксилдиуреид) (С 46):

С₅Н₄N₄О₃ + О + Н₂О → С₄Н₆N₄О₃ + СО₂↑,

разлагающийся с образованием глиоксилевой кислоты и мочевины:

С₄Н₆N₄О₃ + 2Н₂О → СОН-СООН + 2СО(NH₂)₂.

Таким образом, все азотсодержащие вещества жидких выделений разлагаются до аммиака – основной формы потерь азота при хранении навоза.

Азотсодержащие соединения твёрдых выделений и подстилки – это в основном белки, которые аммонифицируются очень медленно.

К безазотистым веществам относятся клетчатка и легко разлагающиеся по сравнению с ней соединения (сахара, крахмал, пектин, органические кислоты и др.). При минерализации безазотистых веществ в аэробных условиях образуются углекислый газ и вода, а в анаэробных – углекислый газ и метан. Например, с клетчаткой происходят следующие превращения (С 47):

(С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О + 6nО₂ → n(6СО₂↑ + 6Н₂О);

(С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О → n(3СО₂↑ + 3СН₄↑).

Образующиеся при разложении газы (аммиак, углекислый газ, метан) улетучиваются, вызывая постепенное уменьшение массы навоза при хранении (С 48).

Продуктами разложения навоза являются также различные органические кислоты (уксусная, масляная и др.).

Скорость разложения навоза зависит от аэрации, влажности и его химического состава (С 49). Более интенсивно навоз разлагается в аэробных условиях, при этом может разогреваться до 50-70 ºС. Чем больше в навозе легко разлагающихся веществ, тем быстрее протекают процессы разложения.

Наряду с процессами разложения, в навозе осуществляется и синтез органических соединений тел микроорганизмов. Микробы, энергетическим материалом для которых служат безазотистые вещества, вызывают частичную иммобилизацию аммонийного азота, тем самым предотвращая газообразные его потери. Чем больше в рационе животных грубых кормов, а в составе навоза – соломы, тем больше азота закрепляется в белках плазмы микроорганизмов.

Нитрификации в навозе не происходит, так как нитрификаторы в аэробных условиях погибают от высокой температуры, а в анаэробных жить не могут. Кроме того, на них неблагоприятно действует высокая концентрация аммиака и повышенное содержание растворимых органических соединений.

Стадии разложения навоза (С 50). Выделяют четыре стадии (С 51):

1. Свежий (слаборазложившийся) – солома сохраняет жёлтую окраску и прочность;

2. Полуперепревший – солома приобретает тёмно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается;

3. Перепревший (сильноразложившийся) – однородная мажущаяся масса чёрного цвета;

4. Перегной – рыхлая землистая масса чёрного цвета.

При хранении навоза масса его уменьшается в результате разложения органического вещества. Так, масса полуперепревшего составляет 70-90 % (в среднем 75 %), перепревшего – 50, а перегноя – 25 % от исходной. Как следствие, для вычисления выхода полуперепревшего навоза необходимо умножить выход свежего на 0,75, перепревшего – на 0,5, перегноя – на 0,25.

В результате потерь органического вещества повышается относительное содержание в навозе элементов питания. Например, свежий навоз КРС в среднем содержит 0,52 % N, полуперепревший – 0,6, перепревший – 0,66, а перегной – 0,73 % (С 52). В то же время, самое высокое абсолютное содержание элементов питания характерно для свежего навоза. Так, в 1 т свежего навоза содержится 5,2 кг азота, в полученном из такого количества полуперепревшем (0,75 т) – 4,5 кг, перепревшем (0,5 т) – 3,3, перегное (0,25 т) – 1,8 кг азота (С 53). Таким образом, доводить навоз до стадий перепревшего или перегноя не следует, так как при этом происходят большие потери азота (соответственно порядка 40 и 65 %).

Применять свежий соломистый навоз также нежелательно, так как в процессе разложения его в почве возможна иммобилизация подвижных форм азота. Кроме того, в нём в больших количествах содержатся семена сорняков.

Лучше всего использовать полуперепревший навоз, при получении которого теряется лишь около 15 % азота. В среднем в полуперепревшем подстилочном навозе содержится 0,5 % N, 0,25 % Р₂О₅, 0,6 % К₂О (С 54). Иначе говоря, с 1 т навоза в почву поступает 5 кг азота, 2,5 кг фосфора и 6 кг калия.

Способы хранения подстилочного навоза (С 55). Хранение может осуществляться путём закладки штабелей в навозохранилищах или в поле (С 56).

Навозохранилища могут быть наземного или котлованного типа (С 57). Наземные не заливаются дождевыми и талыми водами, поэтому больше подходят для северных районов с большим количеством осадков. В засушливых южных регионах во избежание высыхания навоза при хранении рекомендуется строить навозохранилища котлованного типа глубиной до 1 м.

Навозохранилище должно располагаться на возвышенном, не затопляемом весной месте на расстоянии более 50 м от животноводческих помещений и не менее 200 м от других построек и источников питьевой воды; предусматривать механизацию погрузочно-разгрузочных и др. работ; иметь водонепроницаемое дно, выдерживающее давление техники; должно быть оборудовано водонепроницаемыми, герметически закрываемыми жижесборниками для хранения навозной жижи (С 58-60).

Размеры навозохранилища определяются исходя из поголовья согласно установленным нормативам. При однократной за зиму вывозке навоза и высоте укладки навоза 3-4 м на 1 голову КРС необходимо 2,5 м², на 1 лошадь – 2, на 1 свинью – 0,8 м² (С 61). При двукратной вывозке – в два раза меньше.

В отсутствие навозохранилищ навоз можно хранить на прифермских бетонированных площадках и в полевых штабелях. Закладка штабелей в полевых условиях выполняется и при освобождении навозохранилищ зимой.

Для закладки штабеля в поле выбирается возвышенное, не затопляемое весной место. Намеченную площадку очищают от снега и покрывают слоем соломы или торфа толщиной 20-30 см для поглощения навозной жижи, выделяющейся при разложении навоза. Укладка штабеля должна осуществляться за 1-2 дня, в противном случае навоз промерзает. Сверху штабель также закрывают слоем соломы или торфа толщиной 15-20 см.

Оптимальная масса штабеля в зимнее время составляет 100-200 т, ширина и высота должны быть не менее соответственно 3-4 и 1,5-2 м. Небольшие штабеля промерзают, в то же время, если их масса превышает 200 т, снижается эффективность работы машин, применяемых для внесения навоза. Штабеля в поле располагают рядами, расстояние между которыми равняется длине рабочего хода навозоразбрасывателя.

Недопустимо хранить навоз в поле маленькими кучами, так как зимой он промерзает, весной долго оттаивает, промывается дождевыми и талыми водами, вследствие чего затрудняется обработка почвы, поле удобряется неравномерно, происходят большие потери питательных веществ (С 62). Например, утрачивается до 35-40 % азота, причём практически полностью теряется его аммонийная форма, во многом определяющая действие навоза в первый год после внесения (С 63).

В зависимости от технологии укладки штабелей и в навозохранилище, и в поле различают три способа хранения навоза (С 64).

1. Плотный (холодный) способ – это послойная укладка навоза в штабель с немедленным уплотнением. Укладка и уплотнение слоёв (толщиной 0,8-1 м в рыхлом состоянии) продолжается до тех пор, пока высота штабеля не достигнет 2,5-3 м. Таким образом, внутри штабеля создаются анаэробные условия, замедляющие микробиологическую деятельность. Разложение навоза идёт медленно, температура не поднимается выше 30-35 ^оС. Поры штабеля насыщены СО₂, препятствующим в соответствии с законами химического равновесия распаду карбоната аммония на аммиак, СО₂ и воду (С 65). Кроме того, образующийся аммиак связывается угольной и органическими кислотами (С 66). При хранении навоза данным способом отмечаются минимальные потери органического вещества, азота и навозной жижи, полуперепревший навоз образуется через 3-4 месяца. Плотный способ является наилучшим, прежде всего, с точки зрения сохранности питательных веществ (С 67, 68).

2. Рыхло-плотный способ (горячепрессованный, способ Кранца) отличается от плотного тем, что после укладки каждого рыхлого слоя уплотнение сразу не производится. Разложение навоза сначала идёт в аэробных условиях, способствующих бурному разложению органических веществ. На этой стадии происходят значительные потери органического вещества, азота и навозной жижи. Через 4-6 дней, когда температура поднимается до 60-70 ^оС, навоз уплотняют, а сверху укладывают следующий рыхлый слой. Для получения полуперепревшего навоза требуется 1,5-2 месяца. Хранить навоз этим способом целесообразно, если надо уничтожить при высокой температуре возбудителей желудочно-кишечных заболеваний и семена сорняков.

3. Рыхлый (горячий) способ – штабель при укладке вообще не уплотняют, разложение навоза протекает в аэробных условиях, быстро, но неравномерно, сопровождается максимальными потерями органического вещества, азота и навозной жижи. В связи с низким качеством получаемого навоза использовать рыхлый способ хранения не рекомендуется.

Наряду с хранением навоза в штабелях, возможно также хранение под скотом. Данный способ применяют при беспривязном содержании животных в полевых загонах, на выгульных площадках и в животноводческих помещениях. Хранение под скотом предполагает послойное добавление подстилки по мере загрязнения использованной ранее. Навоз в процессе хранения уплотняется животными, поэтому разлагается в анаэробных условиях. Удаление навоза производится одновременно с внесением его в почву не более 2-3 раз в год. Таким образом, отпадает необходимость в строительстве навозохранилищ, снижаются затраты на уборку навоза. При достаточном количестве подстилки получается навоз хорошего качества с невысокой себестоимостью.

Пути уменьшения потерь азота при хранении подстилочного навоза (С 69). Азот является главным элементом питания, но в то же время легче всего теряется в процессе хранения навоза при улетучивании аммиака. В первую очередь утрачивается азот быстро разлагающихся жидких выделений. Поэтому рекомендуются следующие приёмы уменьшения потерь азота (С 70):

1. Применение в качестве подстилки верхового торфа. Например, при использовании соломы и торфа в дозе 4 кг/сутки на 1 голову КРС за 3,5 месяца хранения теряется соответственно 31 и 14 % азота;

2. Применение на подстилку измельчённой до 10-15 см соломы снижает потери азота почти в два раза по сравнению с использованием целой;

3. Применение повышенных норм подстилки. Например, с увеличением количества соломенной подстилки в расчёте на 1 голову КРС с 2 до 6 кг/сутки потери азота уменьшаются в 3-4 раза (С 71);

4. Хранение навоза в штабелях плотным способом;

5. Хранение навозной жижи в жижесборниках;

6. Использование навоза на удобрение в полуперепревшем состоянии;

7. Добавление к навозу фосфоритной муки в количестве 1-5 % от его массы. По данным ВИУА, этот приём при четырёхмесячном хранении навоза снижает потери азота с 19,6 до 5,4 % (С 72). Фосфоритная мука обогащает навоз фосфором, способствует развитию микробиологических процессов, которые приводят к иммобилизации минерального азота. С другой стороны, под действием угольной и органических кислот, выделяющихся при разложении навоза, фосфоритная мука переходит в более доступные для растений соединения. Одновременно происходит связывание выделяющегося аммиака с образованием однозамещённого фосфата аммония (NH₄H₂PO₄) и солей органических кислот. Фосфоритную муку можно добавлять к навозу как при укладке в штабеля, так и непосредственно на скотном дворе перед удалением навоза. Последний вариант предпочтительнее, так как в процессе уборки, транспортировки и укладки навоза на хранение обеспечивается более полное перемешивание и, следовательно, наилучшее взаимодействие компонентов полученного компоста. Для созревания навозно-фосфоритного компоста в весенне-летнее время требуется 2-3 месяца, зимой – 3-4 месяца.

Коэффициенты использования элементов питания из подстилочного навоза (С 73). Зависят от наличия в навозе минеральных форм элементов, а также от скорости минерализации содержащих их органических соединений.

В первый год действия растения используют 20-30 % общего азота, что примерно соответствует наличию в удобрении аммонийного азота (С 74). Тем не менее, на коэффициенты использования азота оказывает влияние не только содержание в навозе аммонийного азота. Имеют значение также такие факторы, как содержание в навозе углеводов, сроки его внесения, почвенно-климатические условия, в которых навоз разлагается. Большое количество углеводов в навозе вызывает активизацию микробиологической деятельности, следствием которой может быть иммобилизация аммонийного азота, ограничивающая потребление его растениями. С другой стороны, при заблаговременном внесении навоза и разложении его в благоприятных условиях минерализуется значительная часть органических азотсодержащих соединений, поэтому отмечается повышенное усвоение азота. В сравнении с минеральными удобрениями азот навоза используется хуже примерно в 3 раза.

Фосфор в навозе в основном входит в состав органических соединений и используется по мере их минерализации. Однако органические вещества навоза защищают образующиеся при его разложении минеральные фосфаты от ретроградации. Поэтому в первый год действия из навоза усваивается 30-40 % фосфора – в 1,5-2 раза больше, чем из минеральных удобрений.

Калий навоза хорошо доступен растениям, так как практически полностью находится в минеральной форме. Коэффициент его использования первой культурой составляет 60-70 % (как из минеральных удобрений).

Навоз обладает значительным последействием, то есть элементы питания, входящие в его состав, усваиваются растениями в течение нескольких лет. Усреднённые коэффициенты использования азота, фосфора и калия второй культурой составляют соответственно 15-20, 10-15 и 10-15 %, третьей – 10-15, 5-10 и 0-10 %. В итоге, за ротацию севооборота используется 50-60 % N и Р₂О₅, 80-90 % К₂О, то есть примерно столько же, сколько из минеральных удобрений.

Место внесения подстилочного навоза в севообороте (С 75) определяется биологическими особенностями возделываемых культур и организационно-хозяйственными возможностями. Как правило, в каждом севообороте для внесения навоза выбирается одно поле, реже 2 или 3.

В полевых севооборотах, прежде всего, следует удобрять навозом хорошо отзывающиеся на органические удобрения пропашные культуры (картофель, кукурузу, кормовые корнеплоды и др.). Традиционно применяют навоз под озимые зерновые, особенно высеваемые по чистому пару. Последний вариант является наиболее удобным с организационно-хозяйственной точки зрения. В крайнем случае, можно вносить навоз и под яровые зерновые культуры.

Дозы подстилочного навоза (С 76) зависят от почвенно-климатических условий, уровня почвенного плодородия, биологических особенностей и планируемой урожайности сельскохозяйственных культур и т.д. (С 77)

В нечернозёмной зоне с относительно благоприятными условиями увлажнения и малоплодородными почвами используют более высокие дозы навоза по сравнению с чернозёмной. Пропашные культуры требуют бόльших доз навоза, чем зерновые (С 78, 79). Необходимо увеличивать дозы, если планируется высокая урожайность выращиваемых культур (С 80).

В каждом регионе дозы навоза под основные культуры можно определить с использованием рекомендаций научно-исследовательских учреждений. Например, в нечернозёмной зоне дозы навоза под пропашные и овощные культуры составляют в среднем 40-60 т/га, под зерновые – 30-40 т/га.

Сроки и способы внесения подстилочного навоза (С 81). Подстилочный навоз обычно применяется только для основного внесения, которое чаще всего проводится осенью под зяблевую вспашку. Весной под перепашку зяби можно вносить навоз на лёгких почвах, где при осеннем использовании не исключены потери элементов питания от вымывания, и если навозом планируется удобрять пропашные культуры позднего сева. В других случаях вносить навоз весной не рекомендуется, так как задерживается обработка почвы и посев культур.

Сроки внесения навоза под озимые зависят от предшественника. В чистом пару навоз вносят под перепашку (двойку) пара. Если же озимые возделываются по занятым парам, то, как правило, заделывают навоз осенью под зяблевую вспашку, то есть удобряется предшественник. А если парозанимающие культуры убираются рано, то навоз можно применять под вспашку после их уборки и готовить поле к посеву озимых по типу полупара.

Глубина запашки навоза определяется почвенно-климатическими условиями и варьирует от 15 до 30 см. Навоз должен попасть в слой почвы с условиями влажности и аэрации, оптимальными для его разложения. Поэтому на лёгких дерново-подзолистых почвах и в засушливых районах навоз вносят глубже, чтобы он не оказался в пересохшем слое почвы, а на тяжёлых почвах нечернозёмной зоны, наоборот, на небольшую глубину, где его разложению не может помешать возможное переувлажнение почвы (С 82-88).