UniversityAgro.ru » Агрохимия » Бесподстилочный навоз

Бесподстилочный навоз

Бесподстилонный навоз — полидисперсная суспензия твердых и жидких выделений животных с текучими свойствами, иногда содержащая потери корма. Текучесть навоза упрощает его уборку из животноводческих помещений, создает условия для механизации работ.

На животноводческих комплексах получают жидкий навоз. Традиционная технология содержания животных на соломенной подстилке требует затрат труда на уборку соломы с полей, транспортировку, удаление из помещений в составе навоза, вывоз в поле и разбрасывание. Большие затраты на использование подстилки стали сдерживать рост производительности труда на крупных фермах. Поэтому в практику проектирования и строительства крупных животноводческих комплексов и промышленных ферм внедряются технологии бесподстилочного содержания скота.

В зависимости от содержания воды бесподстилочный навоз делят на:

  • полужидкий — до 90% воды;
  • жидкий — 90-93% воды;
  • навозные стоки — более 93% воды.

Увеличение влажности навоза сопровождается ростом его объемов. Так, увеличение влажности с 90 до 92% приводит к росту объема на 25%, при увеличении до 94% — на 65-70%, при увеличении до 96% — в 2,5 раза. Повышение влажности приводит к серьезным экономическим и материально-техническим последствиям накопления, хранения, транспортировки и внесения этих объемов.

Выход жидкого навоза от одной головы крупного рогатого скота составляет 55 кг в сутки, свиньи — 50 кг. По содержанию питательных веществ свиной навоз сопоставим с навозом крупного рогатого скота. В жидком навозе 50-70% азота находится в растворимой форме, которая усваивается растениями в первый год. Остальную часть составляет органически связанный белковый азот, который по мере минерализации позднее превращается в доступную для растений форму. Содержащийся в жидком навозе преимущественно органически связанный фосфор используется растениями лучше, чем фосфор минеральных удобрений. Калий в жидком навозе представлен растворимой формой.

Потери азота и органического вещества при хранении жидкого навоза в несколько раз меньше, чем при плотном хранении подстилочного. Однако для применения жидкого навоза требуются изменения в транспортировке, технологии хранения и внесения.

В зависимости от почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий жидкий навоз хранят 2-6 месяцев. При хранении он расслаивается на твердую и жидкую части с различными удобрительными свойствами. Для равномерного использования питательных веществ на удобряемой площади и более надежной работы насосов цистерн-разбрасывателей и дождевальных установок расслоение предотвращают. Для этого его перемешивают в хранилищах специальными устройствами, добиваясь однородного состояния. Иногда фракции используют отдельно: жидкую — для полива через систему дождевальных установок, твердую — для приготовления компостов или внесения навозоразбрасывателем.

Бесподстилочный навоз, получаемый при скармливании животным концентрированных кормов, отличается повышенным содержанием питательных элементов. В таблице приведены усредненные данные о химическом составе не разбавленного бесподстилочного навоза. При уменьшении в рационах концентратов содержание азота и фосфора уменьшается, калия — увеличивается.

Содержание аммиачного азота в бесподстилочном навозе составляет 50-70% от общего. Поэтому первая удобряемая культура обеспечивается азотом в 2-3 раза лучше, чем эквивалентная по общему азоту доза подстилочного навоза. Свиной навоз иногда требуется дополнять калийными удобрениями в случае потребности в нем растений или при слабой обеспеченности почвы калием.

Фосфор и калий бесподстилочного навоза в эквивалентных дозах по действию на растения равноценны подстилочному навозу.

Содержание сухого вещества и питательных элементов в бесподстилочном навозе уменьшается пропорционально возрастающим объемам при разбавлении водой. Потери азота при хранении в течение 3-4 месяцев, согласно данным ВИУА, составляют 10-12%.

Таблица. Химический состав бесподстилочного навоза и помёта, %1

Компоненты
Навоз крупного рогатого скота
Навоз свиней, комплекс 108 000 голов
Навоз овец
Куриный помёт
комплекс 10 000 бычков
комплекс 2000 коров
сырой
термически высушенный
Сухое вещество
14,5
10,0
9,8
28,3
36,0
83
Азот общий
0,77
0,43
0,72
0,95
2,10
4,54
Фосфор (P2O5)
0,44
0,28
0,47
0,22
1,44
3,65
Калий (K2O)
0,76
0,50
0,21
0,75
0,64
1,74

Органическое вещество составляет 70-80% сухой массы бесподстилочного навоза, соотношение С:N уже, чем в подстилочном, поэтому он быстрее минерализуется и лучше обеспечивает первую удобряемую культуру азотом и другими элементами. По этой причине бесподстилочный навоз обладает коротким последействием и при эквивалентных по содержанию органического вещества количествах на 40% слабее, чем подстилочный, участвует в новообразовании гумуса.

Бесподстилочный навоз — звено в круговороте питательных веществ в земледелии, так как в него переходят из кормов до 50-80% азота, 60-80% — фосфора, 80-95% — калия, до 90% — кальция, 60% органического вещества. В бесподстилочном навозе присутствуют и микроэлементы: 1 т навоза крупного рогатого скота с влажностью 92% содержит 2,8 г меди, 22 г — марганца, 12 г — цинка, 2,4 г — бора, в 1 т свиного навоза с влажность 95% — 2,9 г меди, 12 г — марганца, 32 г — цинка, 0,11 г — молибдена.

Бесподстилочный навоз — источник органического вещества для воспроизводства почвенного гумуса. В среднем от одной головы скота в сутки поступает примерно 5 кг сухого вещества. В состав органического вещества кала входят целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, пентозаны и другие вещества. Отношение C:N в бесподстилочном навозе варьирует от 5:1 до 10:1.

Технологии применения бесподстилочного навоза

Технологические схемы использования бесподстилочного навоза:

  1. Прифермское навозохранилище — цистерна — полевое навозохранилище — цистерна-разбрасыватель — поле.
  2. Прифермское навозохранилище — трубопровод — полевое навозохранилище (гидрант) — цистерна-разбрасыватель — поле.
  3. Навозохранилище — трубопроводная сеть — дождевальная установка — цистерна разбрасыватель — поле.

Первая схема применяется при отсутствии трубопровода для перекачивания из прифермского хранилища в полевое. В этом случае его выгружают в цистерны- разбрасыватели, вывозят в поле и заполняют полевые навозохранилища для хранения до внесения. В период внесения навоз из прифермских и полевых хранилищ грузят в цистерны-разбрасыватели, вывозят в поле, разбрасывают по поверхности, а затем, как только возможно, заделывают в почву.

Вторая схема при отсутствии трубопроводной сети и дождевальных установок более эффективна, чем первая. Транспортировка жидкого навоза из прифермского хранилища в полевые по трубам с последующим внесением цистернами-разбрасывателями позволяет снизить транспортные издержки, повысить производительность труда. В первой и второй схемах разбавление водой не предусмотрено.

Третью схему применяют при наличии трубопроводной сети и установок для дождевания. В период вегетации, когда необходим полив растений, навоз после хранения в неразбавленном виде, разбавляют водой в соотношении 1:8-10. Во вневегетационный период его разбавляют в соотношении 1:1-3. Работа по этой схеме не исключает использования цистерн-разбрасывателей для внесения неразбавленного навоза и при отсутствии оросительной системы.

Для крупных животноводческих комплексов промышленного типа наиболее целесообразно использование 3-й технологической схемы. При этом возможно применение как на неорошаемых, так и на орошаемых площадях. На орошаемых площадях их применяют обычно при внесении бесподстилочного навоза под вспашку или предпосевную обработку почвы.

Разбавление навоза водой производится в транспортном потоке трубопровода с установленными датчиками расхода навоза и воды. Степень разбавления навоза можно устанавливать автоматически.

При использовании навоза в качестве удобрения по 2-й и 3-й технологическим схемам строительство полевых навозохранилищ часто нецелесообразно. Вместо них устанавливают небольшие емкости полевых заправочных станций или гидранты для заправки цистерн-разбрасывателей или подачи в дождевальные установки.

Суммарный объем полевых и прифермских навозохранилищ должен обеспечивать хранение количеств навоза, которые накапливаются за время, в течение которого его нельзя вывозить и вносить в почву, например, при осеннем и весеннем бездорожье, отсутствии свободных полей. Емкость хранилищ проектируется в зависимости от этого периода, поголовья скота и выхода навоза, как правило не менее, чем за 2 месяца. 25-40% суммарной емкости должно приходится на прифермские навозохранилища, а 60-75% — на полевые, размещаемых по возможности в центре удобряемых площадей.

Продолжительность хранения в зависимости от почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий составляет от 2-3 месяцев в южных районах до 5-6 месяцев в северных. При хранении должно обеспечиваться соблюдение ветеринарно-санитарных правил, требований по защите окружающей среды и экономической целесообразности. Последнему способствует сокращение расхода воды на удаление навоза и уборку помещений, а также сроков его хранения.

При наличии трубопроводов хранение всей массы навоза возможно в прифермских хранилищах. В этом случае их соединяют трубопроводами с полевыми заправочными станциями или гидрантами. Подъездные пути к хранилищам должны иметь твердое покрытие, рассчитанное на передвижение автомобильного транспорта и тракторов массой 3-5 т. Вокруг навозохранилища должны быть оборудованы водосточные канавки.

Навозохранилища обносят изгородью и обсаживают деревьями, закрытые емкости должны вентилироваться, так как при хранении жидкого навоза накапливается значительное количество метана, сероводорода, углекислого газа, аммиака. Запрещается применять открытый огонь для освещения во избежание взрыва.

Жидкий навоз, получаемый на крупных животноводческих промышленных комплексах, перед использованием подвергают обеззараживанию. При отсутствии острозаразных заболеваний на мелких фермах жидкий навоз применяют без обеззараживания. Не допускается только дождевание или подкормка таким навозом овощных, плодовых и других культур, употребляемых в сыром виде без предварительной обработки. Не рекомендуется применение жидкого навоза дождеванием при сильном ветре в сторону населенных пунктов.

Накопление и хранение бесподстилочного навоза

Количество бесподстилочного определяют разными методами: при стабильной структуре стада — по нормативам выхода экскрементов у различных видов животных:

Расчет выхода бесподстилочного навоза
Расчет выхода бесподстилочного навоза

где (кал + моча) — количество экскрементов в сутки от одной головы скота, кг; Д — продолжительность стойлового периода, дни; Ч — численность поголовья; 1000 — пересчет в м3; (кал + моча + вода) — суточное количество экскрементов плюс количество воды по данной технологии, кг.

Другой метод расчета основан на результатах анализов и данных балансовых опытов:

где Г — годовой выход экскрементов, т; С — годовой расход сухого вещества рационов, т; П — годовые потери сухого вещества при кормлении, т; К — коэффициент переваримости кормов, % (для КРС 60%, свиней 70%); 10 — содержание сухого вещества в экскрементах, %.

Применяемые технологии, сооружения и технические средства уборки, обеззараживания, дезодорации, хранения, транспортировки и внесения бесподстилочного навоза в разных почвенно-климатических условиях влияют на состав, свойства и удобрительную ценность навоза, навозных стоков и продуктов их обработки. К факторам, влияющим на удобрительную ценность бесподстилочного навоза относятся: способы удаления, то есть разбавление водой, разделение на фракции, анаэробная и термическая обработки.

При хранении бесподстилочного навоза с влажностью выше 90% он расслаивается на три слоя:

  • верхний, плавающий, содержит остатки кормов и часть твердых экскрементов, влажностью 78-84%, почти не содержит аммиачного азота;
  • нижний — осевшие твердые частицы навоза, песка, ила влажностью 84-88% с небольшим количеством аммиачного азота;
  • средний — осветленная жидкость, содержащая 88-94% воды, богатая аммиачным азотом.

Для качественных работ по погрузке, транспортировке и внесению необходима гомогенизация бесподстилочного навоза в хранилищах с помощью специальных устройств.

При подготовке к использованию для удобрительных поливов навоз разделяют на твердую и жидкую фракции с помощью естественного отстаивания или, реже, фильтрованием, процеживанием, декантацией, прессованием и сепарированием, еще реже — электрической и химической коагуляцией. При естественном отстаивании в жидкую фракцию попадает тем больше питательных веществ, чем больше разбавление навоза (стоков) водой. При влажности стоков 98%, согласно данным ВИУА, в отстоявшейся жидкой фракции содержится 71% общего и 78% аммиачного азота, 37% фосфора и 82% калия.

Термическая обработка — способ обеззараживания и дегельминтизации бесподстилочного навоза и помета, основанный на свертывании белков, в том числе бесспоровых микроорганизмов, яиц и зародышей гельминтов, при температуре выше 56 °С. Прогрев в течение суток при этой температуре практически не вызывает потерь азота, тогда как высушивание до постоянной массы при 105 °С приводит к потерям 50-75% общего и 95-99% аммиачного азота.

Анаэробная обработка — способ обеззараживания, дегельминтизации и дезодорации навоза с помощью метановых бактерий при температуре 30-32 °С (мезофильный режим) или 56-58 °С (термофильный режим). Термофильный режим предпочтительнее, так как за трое суток позволяет уничтожить яйца гельминтов, мух и возбудителей заразных болезней. По удобрительной ценности сброженный навоз не отличается от исходного, а получаемый при этом метан используется в качестве биотоплива.

Обработка формалином в расчете 1-5 л на 1 т навоза обеззараживает, замедляет микробиологические процессы, снижает скорость минерализации, устраняет запах, снижает потери азота (в следствии образования уротропина — медленнодействующего азотного удобрения — от взаимодействия аммиака и формалин). Внесение такого навоза тормозит в течение трех месяцев нитрификацию азота в почве и снижает возможные потери азота.

Применение бесподстилочного навоза

Применение бесподстилочного навоза зависит от состава и транспортных возможностей. При этом:

  • навоз нельзя долго хранить, так как это приводит к переполнению хранилищ, загрязнению окружающей среды, распространению инфекций и инвазий;
  • дозы определяют, исходя из содержания питательных веществ для получения планируемых урожаев с одновременным регулированием баланс органического веществ почв;
  • вносят на поля, где возможна быстрая заделка в почву;
  • осенью на малоемких почвах (песчаные, супесчаные, легкосуглинистые) навоз вносят с соломой (торфом) или под озимые (вставочные, промежуточные) культуры для предотвращения вымывания питательных веществ;
  • избегают внесения зимой на затопляемых весной площадях и склонах;
  • при углублении пахотного горизонта навоз вносят на вывернутый слой под перепашку и дискование;
  • в засушливых регионах навоз вносят под отвальную обработку, чередующуюся с безотвальной;
  • минимальные дозы при сплошном внесении гомогенизированного навоза под пропашные культуры составляют 25 т/га, под зерновые — 15 т/га;
  • меньшие дозы недостаточно эффективны, их сложно равномерно вносить.

За счет допосевного внесения в зависимости от вида и продуктивности растений целесообразно удовлетворять до 50-80% потребности культур в азоте.

Для удобрительных поливов вегетирующих растений навоз перед внесением разбавляют водой в 6-8 раз, во вневегетативный период — в 2-4 раза. Дренажные воды с орошаемых разбавленным навозом площадей для предотвращения загрязнений водных источников направляют на повторное орошение.

Для предотвращения загрязнения поверхностных и грунтовых вод сочетают внесение навоза с измельченной соломой, а также с помощью промежуточных и вставочных посевов культур — содержать их постоянно занятыми растениями, перехватывающими подвижные формы питательных элементов навоза и почвы.

Дозы бесподстилочного навоза определяют в зависимости от потребностей культур в азоте с учетом его содержания в удобрении. Дозы азота для разных культур в зависимости от продуктивности составляют от 120 до 360 кг/га. Бесподстилочный навоз применяется до посева (осенью, зимой или весной) и в подкормки под пропашные, кормовые и другие культуры, за исключением овощных.

Допосевное внесение бесподстилочного навоза в почву проводят по оросительно-осушительным магистралям и установкам или цистернами-разбрасывателями типа РЖТ-8, РЖТ-16, с последующей заделкой плугом или тяжелыми дисковыми боронами.

На пастбищах жидкий навоз по санитарным требованиям вносят не позднее чем за 30 дней до начала выпаса животных, а лучше поздней осенью. При поверхностном улучшении лугов бесподстилочный навоз вносят до обработки тяжелой дисковой бороной или фрезой. По санитарно-гигиеническим нормам применять бесподстилочный навоз под овощные культуры не допускается.

Усвоение растениями азота, фосфора и калия в год внесения бесподстилочного навоза возрастает в 2 раза при заделке его в почву по сравнению с разбрасыванием по поверхности без заделки, и почти не отличается от полуперепревшего подстилочного навоза плотного хранения.

Дозы и сроки внесения бесподстилочного навоза

Дозу бесподстилочного навоза устанавливают на основе потребности культуры в азоте и его содержании в навозе, так как азот оказывает наибольшее влияние на урожай. В условиях орошения дозу могут быть повышенные. Дозы следует рассчитывать с учетом типа почвы, гранулометрического состава, сроков внесения, а также предшественников, расстояния транспортировки и реакции культур на высокие дозы удобрений.

Бесподстилочный навоз вносят преимущественно на поля севооборота, где его можно запахивать. При использовании в подкормку по многолетним травам наиболее высокие прибавки урожая достигаются при сочетании навоза и минеральных азотных удобрений. Бесподстилочный навоз вносят, в первую очередь, под пропашные культуры и многолетние злаковые травы, отличающиеся длительным вегетационным периодом и большим потреблением питательных веществ.

Среднегодовая доза вносимого навоза, без опасения ухудшить качество урожая и корма, может быть рекомендована эквивалентной не более 200 кг азота на 1 га. В орошаемом земледелии — не более 300 кг азота на 1 га.

Таблица. Примерные дозы, сроки внесения и способы заделки бесподстилочного навоза крупного рогатого скота при содержании азота 0,4%2

Сельскохозяйственная культура
Примерная годовая доза*, т/га
Время внесения
Способ заделки
Зерновые
35
под основную обработку, зимой; для подкормки - осень и весной; под весеннюю перепашку
под плуг
Озимые на зерно
25
весеннее боронование
Картофель столовый
40-60
под плуг
Картофель фуражный
60-100
под плуг
Сахарная свекла (фабричная)
50-60
осенью и весной, под весеннюю обработку
под плуг или дисковый лущильник
Кормовая и сахарная свекла на корм скоту
80-90
Кукуруза на зеленый корм и силос
60-80
Многолетние злаковые и бобово-злаковые травосмеси на сено и зеленый корм
60-80**
после укосов
боронование после укосов
Луга
50-60**
после укосов
боронование после укосов
Пастбища
50-60
по окончании вегетации, при удобрительных поливах, после стравливания
боронование в начале вегетации
Однолетние травы
30-40
осенью под зябь или весной под предпосевную обработку
под плуг, дисковый лущильник
Рожь на зеленый корм
35
под вспашку или предпосевную обработку
под плуг, дисковый лущильник, культиватор, весеннее боронование
Рожь на зеленый корм
25
зимой для подкормки

Особенности применения под культуры

Картофель

Основная статья: Выращивание картофеля

Под столовый картофель доза азота, вносимая с бесподстилочным навозом, должна быть не более 160-180 кг/га, вносится осенью. Под семенной картофель — 120-140 кг азота на 1 га, что составляет 3/4 потребности картофеля в азоте. Остальную часть вносят с минеральными удобрениями.

Под кормовой картофель с бесподстилочным навозом можно добавлять всю дозу азота, то есть 240-280 кг азота/га. Вносят осенью под зябь или весной под перепашку зяби. Применение высоких доз азота под картофель требует контроля за качеством клубней.

Сахарная и кормовая свёкла

Сахарная и кормовая свёкла отзываются на высокие дозы азота. Потребность в азоте за счет бесподстилочного навоза удовлетворяется на 50-70%, так как часть азота и калия при осеннем внесении на легких почвах может вымываться. Остальную часть азота вносят с минеральными удобрениями.

На черноземах дозы азота бесподстилочного навоза должны быть не более 300 кг/га. При этом контролируют качество корнеплодов, не допускать накопления нитратов в кормовой свекле, а также снижения накопления сахаров и накопления небелкового азота, снижающего выход сахара.

Кукуруза

Кукуруза на зеленый корм и силос характеризуется высокой потребностью в азоте, которая может быть полностью удовлетворена за счет бесподстилочного навоза. Вносят осенью перед вспашкой зяби или весной.

Многолетние травы

Многолетние злаковые травы хорошо отзываются на бесподстилочный навоз. Вносят до посева покровной культуры, ранней весной и летом после каждого укоса. Под первый укос первого года доза составляет 20 т/га, 80 кг/га азота. Травы хорошо используют последействие навоза, внесенного под покровную культуру.

Наибольший эффект достигается от сочетания бесподстилочного навоза и минеральных азотных удобрений. Под последующие укосы навоз вносят в течение 10 дней после предыдущего скашивания. Однако от внесения до использования травостоя необходимо выдерживать 20-25 дней во избежание накопления нитратов сверх допустимой нормы.

Под бобово-злаковые травосмеси дозу навоза сокращают в 2 раза, так как клевер и люцерна потребляют много фосфора и калия, а азотом обеспечивают себя сами за счет азотфиксации. Увлечение доз бесподстилочного навоза на травосмеси с люцерной или клевером приводит к их зарастанию сорняками и изреживанию.

Зерновые культуры

Озимые зерновые культуры потребность в азоте могут удовлетворять за счет бесподстилочного навоза на 50-75%, остальную часть — за счет минеральных азотных удобрений, с учетом дробного азотного питания в процессе вегетации. Бесподстилочный навоз вносят при подготовке почвы под посев озимых. Весной в период отрастания проводят подкормку бесподстилочным навозом или жидкой фракцией дождеванием.

Под яровые зерновые бесподстилочный навоз вносят осенью под зяблевую вспашку и ранней весной с заделкой при предпосевной обработке почвы. Дозу азота, как и для озимых, определяют методами диагностики азотного питания. Примерно 1/4 годовой дозы компенсируется минеральными азотными удобрениями.

Овощные культуры

Под овощные культуры в открытом грунте бесподстилочный навоз применяют только при основном внесении с заделкой плугом. В закрытом грунте — не используют.

Сенокосы и пастбища

Жидкие органические удобрения применяют несколько раз ранней весной и после каждого укоса или стравливания. Для этих целей применяют цистерны-разбрасыватели или дождевальные установки.

Полужидкий навоз на пастбищах вносят один раз в год весной, после подсыхания дернины с использованием цистерн-разбрасывателей. Часто внесение отрицательно сказывается на поедаемость корма, поэтому после стравливания лучше провести полив жидкой фракцией с помощью дождевальных установок, затем водой. Выдерживают санитарные сроки стравливания пастбищ — не менее 20-25 дней после полива.

На сенокосах и пастбищах сочетают внесение бесподстилочного навоза с минеральными удобрениями.

Применение повышенных доз азота на сенокосах и пастбищах требует усиленного агрохимического и санитарного контроля за качеством кормов, прежде всего за содержанием нитратов и калия.

[INSERT_ELEMENTOR id="4611"]

Литература

Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

Основы агрономии: учебное пособие/Ю.В. Евтефеев, Г.М. Казанцев. — М.: ФОРУМ, 2013. — 368 с.: ил.

Ссылки

  1. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.
  2. Агрохимия. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. — М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. — 854 с.