Manure & Other Organic Fertilizers

Ќавоз и „ругие Ћрганические “добрениЯ
‘. „жонсон

€з серии: ‚озделывание сельскохозЯйственных культур и контроль почв.

(Џеревод –ентра ѓражданских €нициатив/‘лужбы ‘одействиЯ ”ермерам)

Ћрганические удобрениЯ имеют в основе углерод (‘) и происходЯт от живых организмов или их экскрементов. ќти натуральные материалы тысЯчелетиЯми используютсЯ человеком.

€спользование остатков сельскохозЯйственных культур, остатков животных, бытовых и промышленных отходов дает новую жизнь питательным веществам. Џереработка питательных веществ включает возвращение в почву основных элементов, впитываемых растениЯми и затем переходЯщим в животный, бытовой или промышденный продукт. Џовторное использование веществ сокращает потребности в дополнительных удобрениЯх и одновременно обеспечивает органическим веществом , которое оказывает существенно благотворное воздействие на почву.

Љраткосрочное добавление органических удобрений обычно недостаточно действует на увеличение содержаниЯ органического вещества и не оказывает существенного влиЯниЯ на некоторые свойства почвы. Ћднако, широкое использование органического вещества имеет определенные достоинства: оно-

* служит как основное хранилище таким питательным элементам растений как азот, фосфор, сера, бор, молтюден и хлор.

* усиливает катионный обмен (КЋ) почвы в 5-10 раз по сравнению с глиной

* служит буфером длЯ микробиолгического распада, фактором, ограничивающим иммобилизацию, может служить соотношение органического углерода к общему количеству азота (C/N) в остатках растений.

Ћрганические остатки при высоком значении отношениЯ углерод/азот (C/N), стремЯтсЯ к иммобилизации почвенного азота во времЯ распада, в то времЯ как азот минерализуетсЯ во времЯ распада остатков при низком значении C/N. КЉогда используютсЯ остатки с высоким C/N. обычно наступает период чистой иммобилизации, где высшие растениЯ могут получить немного азота из почвы. ‚ременной интервал свЯзываниЯ азота может составлЯть всего неделю, а может длитьсЯ весь летний сезон.

Ќормальное отношение углерода к азоту в почве составлЯет 10:1. Ћрганические остатки с высоким отношением ‘/N, например тимофеевки (80:1). или овсЯнаЯ солома (75:1) должны иметь добавки азотного удобрениЯ, чтобы избежать дефицита азота, если культура посажена вскоре после взаимодействиЯ органических остатков с почвой. …сли остатки превратились в часть почвы осенью, добавки нужны весной, чтобы усилить скорость рапада. ђазложившийсЯ навоз (20:1), зрелый клевер (20:1) и канализационные отходы (10-12:1) могут быть внесены в почву, и культуру следует сажать в течение нескольких дней, тогда вероЯтнее всего можно избежать дефицита азота.

Ћстатки сельскохозЯйственных культур, бедных азотом. могут снизить возможность загрЯзнениЯ воды, иммобилизуЯ избыток азота в удобрении или минерального азота в почве. Ђзот может удерживатьсЯ в немобильной форме, пока позднее не станет питательным элементом длЯ растений. Ћднако минерализациЯ и впитывание азота могут не совпадать. ‚ысокое содержание азота в растительных остатках без необходимости при попадании в почву может вызвать загрЯзнение воды. КЉогда эти остатки вносЯтсЯ в почву и начинают быстро разлагатьсЯ, азот подвергаетсЯ нитрификации (т.е. превращению аммониЯ в нитрат). ќтот нитрат (NO3- ) как и азот из удобрениЯ, если используетсЯ неправильно по времени, может выщелачиватьсЯ и засорЯть грунтовые воды. ђастительные остатки должны использоватьсЯ так, чтобы свести к минимуму риск загрЯзнениЯ азотом грунтовых вод.

ЃольшаЯ часть растительных остатков сохранЯетсЯ на поверхности или около нее при использовании метода консервационной культивации. ‘истема консервационной культивации варьирует между системой, где избыточнаЯ культивациЯ снижена и такой,где ее практически нет, что позволЯет производить посадку прЯмо в почву с остатками предыдущего урожаЯ, а культивацию - только необходимую длЯ посадки.

’акаЯ консервациЯ органического материала имеет определенные преимущества. ‚озвращаЯ растительные остатки в почву, мы помогаем поддерживать уровень органического вещества в почве. ќто способствует развитию нужных бактерий. актиномицетов и грибков. ‘нижаетсЯ эрозиЯ почвы, вызваннаЯ действием ветра и воды. €спользование химических гербицидов длЯ борьбы с сорнЯками без культивации почвы стало важным приемом длЯ снижениЯ испарений влаги. Џотери водного пара из почвы сокращаетсЯ, когда растительные остатки покрывают большую часть почвы. ‘нижение затрат на ѓ‘Њ и уменьшение уплотнениЯ почвы также ЯвлЯютсЯ преимуществом, когда культивациЯ применЯетсЯ реже.

‘уществуют и отрицательные стороны метода консервационной культивации: возможность поЯвлениЯ насекомых, заболеваний и сорнЯков (если не применЯлись гербициды) более мокраЯ и холоднаЯ поверхность почвы плюс трудности в достижении правильного контакта семЯ-почва, если не использовать более дорогое посевное оборудование.

ђастительные удобрениЯ (Џодсадка)

ђастительные удобрениЯ выращиваютсЯ и вносЯтсЯ в почву во времЯ их активного роста (обычно до цветениЯ) длЯ того чтобы обеспечить лучшую урожайность культур. ђастительные удобрениЯ обеспечивают возможность быстрого потреблениЯ питательных веществ из почвы, временно обладающей повышенной активностью. ђастительные удобрениЯ также ослаблЯют действиЯ сорнЯков, снижают эрозию почвы и предохранЯют питательные вещества от выщелачиваниЯ, если они минерализуютсЯ в ходе быстрого поглощениЯ. Џрименение растительных удобрений не практикуетсЯ, если вода ЯвлЯетсЯ ограничительным фактором роста растений, при резких изменениЯх состава почвы вследствие изменений кислотности, щелочности, солености, добавлениЯ пестицидов и поЯвлениЯ токсичных тЯжелых металлов т.к. значительнаЯ часть воды терЯетсЯ растительным удобрением при испарении. Ѓлизким термином ЯвлЯетсЯ ТподсадкаУ, которЯаЯ высаживаетсЯ между полевыми культурами, чтобы снизить эрозию почвы и предохранить от потерь питательных веществ при выщелачивании. ќти понЯтиЯ сливаютсЯ в одно, когда ТподсадкаУ внедрЯетсЯ в почву, чтобы увеличить урожайность.

ђастительным удобрением могут служить зерновые, различные бобовые культуры, рапс, однолетние травы, подходЯщие длЯ данных полевых условий. ђапс (Brassica napus) времЯ от времени используетсЯ в качестве растительного удобрениЯ, и вполне длЯ этого годитсЯ, при условии, что после него не будут сажать других культур из семейства brassica, т.к. есть опасность заболеваний. Ѓобовые используютсЯ часто, т.к. они фиксируют в тканЯх атмосферный азот, который возвращаетсЯ в почву при использовании их в качестве растительных удобрений.

’аким образом, применение растительных удобрениий:

защищает поверхность почвы от эрозии под действием ветра и воды, снижаЯ возможность проникновениЯ осадков, усиливаЯ фильтрационную способность, способность удерживать воду вообще и в определенные моменты, а также увеличиваЯ поверхностную влажность

обеспечивает питание длЯ почвенных организмов

сокращает разрыв между крайними точками температуры почвенной поверхности

снижает возможность образованиЯ твердой корки на поверхности почвы, нейтрализуЯ действие дождей по рассеиванию частиц почвы Ћбеспечивает растущие растениЯ небольшим количеством всех необходимых питательных элементов, по мере того как разлагаютсЯ органические остатки

лучше обеспечивает фосфором и микроэлементами в широком диапазоне рЌ, функциЯ особенно характернаЯ длЯ гумуса

снижает общую плотность почв

‘остав органического вещества, температура и влажность окружающей среды определЯют степень микробиологического распада (минерализации) и превращениЯ в питательные длЯ растений элементы.

ЊинерализациЯ

ЊинерализациЯ - это микробиологическое превращение элементов из органической в неорганическую форму. Ћбратный процесс называетсЯ иммобилизацией, т.е. превращение минерального элемента или соединениЯ из неогранического в органическое. ЊинерализациЯ - это основной путь перехода длЯ органического азота из органических остатков в форму, доступную длЯ потреблениЯ растениЯми. Ћт 10 до 50 % может быть потерЯно в виде атмосферного N2, в виде окислов азота, вследствие денитрификации, выщелачиваниЯ нитратов (NO3), стока и эрозии, или оседаниЯ в виде аммониЯ NH4+ между частицами глины.

Ћстатки сельскохозЯйственных культур.

…сли добавить в почву остатки сельскохозЯйственных культур, азот и другие элементы могут минерализоватьсЯ и вскоре стать питанием длЯ растений, иначе азот может иммобилизоватьсЯ (без разложениЯ) и стать потерЯнным длЯ растений. Ћднако, денитрификациЯ также ЯвлЯетсЯ причиной потерь азота почвой.

„озы внесениЯ навоза зависЯт от особенностей выращиваемой культуры и ее потребностей. ЋбычнаЯ доза применениЯ коровьего навоза- от 10 до 80 т на гектар. Ћвощным культурам достаточно 10-40 т\га, а малым зерновым от 0 до 16 т\га ( в зависимости от впитываниЯ)

(Џеревод –ентра ѓражданских €нициатив/‘лужбы ‘одействиЯ ”ермерам)

Ќавоз

Ќавоз обеспечивает почву органическим веществом и широким набором питательных веществ. несмотрЯ на высокие трудозатраты при внесении.

Џри использовании навоза увеличиваетсЯ продуктивность и сохранность почвы, что отражаетсЯ на урожайности. Ћднако, использование навоза может вызвать побочные ЯвлениЯ, такие как занесение семЯн сорнЯков (особенно при использовании подстилки) и, при определенных условиЯх, выщелачивание азота в грунтовую воду.

Ѓольшие количества хозЯйственного навоза могут быть возвращены земле. Ќа каждые 11000 кг живого веса домашних животных приходитсЯ примерно 44 тонны навоза. —тобы оптимизировать использование хозЯйственного навоза необходимо разработать правильные методы размещениЯ и хранениЯ.

ђазмещение и хранение

‘истема использованиЯ твердых отходов требует сбора и внесениЯ слоЯ навоза в почву каждый раз как позволЯет погода и почвенно-растительные условиЯ. Ќе следует разбрасывать навоз по мерзлой земле, чтобы избежать быстрого стока, а также загрЯзнениЯ поверхностных вод фосатами и нитратами.

‘итемы размещениЯ жидких отходов возникли недавно. Њожно првести в пример четыре типа: Яма, окислительнаЯ канава, лагуна и землЯной коллектор.

џма - это довольно глубокаЯ выемка, не подвергаемаЯ взбалтыванию и потому, анаэробнаЯ.

ЋкислительнаЯ канава может иметь любой размер и глубину, где может хранитьсЯ навоз в жидком виде.

‹агуна - это обширный коллектор, содержащий больше воды, чем Яма или окислительнаЯ канава.

‡емлЯной коллектор - это еще один вид хранениЯ жидкого вещества на ЂлЯске. €х конструируют и строЯт длЯ низкого и среднего наполнениЯ, с тем чтобы избежать загрЯзнениЯ грунтовых и поверхностных вод, при этом обеспечиваЯ долгосрочное хранение навоза вблизи коровника или конюшни.

КЉаждый из выбранных методов хранениЯ навоза отражаетсЯ на содержании полезных компонентов и имеет существенное значение, когда навоз используетсЯ как удобрение.

Ќавоз можно сносить в почву различными способами. Ћдним из способов ЯвлЯетсЯ разбрасывание твердых отходов. „ругие методы заключаютсЯ в закачке смеси воды и навоза непосредственно в почву, разбрызгиваниЯ ее по поверхности, или через ирригационную систему. Ћтрицательными сторонами ирригационного метода ЯвлЯетсЯ дурной запах и потери питательных веществ. Џрикрепление заборника к плугу поможет провести культивацию и удобрение за один раз, снижаЯ при этом уплотнение почвы.

КЉомпостирование твердых отходов в небольшие аэробные или большие анаэробные кучи ЯвлЯетсЯ альтернативой хранению навоза в твердой или жидкой форме. ‚ почву также можно вносить дегидратированный навоз. КЉомпостный или дегидратированный навоз ЯвлЯетсЯ популЯрным материалом из естественного органического сырьЯ, которое можно продавать, если в хозЯйстве имеетсЯ избыток, превышающий собственные нужды.

‘остав

‘остав навоза бывает разным, т.е. это может быть сочетание фекалий, мочи, пищевых отходов и т.д., прошедшие различную обработку. ‚ таблице 1 показано содержание питательных веществ разных видов навоза при разных способах размещениЯ и хранениЯ.

Ќекоторые количества питательных веществ, потреблЯемые с кормом находЯтсЯ в пористых экскрементах. ‚ целом три четверти азота, четыре пЯтых фосфора и девЯть десЯтых калиЯ, переваренные с кормов выходЯт в виде навоза. ’аким образом, животный навоз ЯвлЯетсЯ ценным источником первичных и вторичных питательных элементов. ‘одержание микроэлементов представлено в ’аблице 2.

Џреимущество повышенного содержаниЯ питательных веществ в твердом навозе терЯетсЯ на фоне быстрого поступлениЯ полезных компонентов с мочой. Ќужно внимательно следить, чтобы при размещении и хранении навоза жидкаЯ часть не подвергалась большим потерЯм.

Џотери

„лЯ того чтобы сохранить аммиак с момента выделениЯ до момента использованиЯ в хозЯйстве, предлагаетсЯ несколько вариантов. Ќужно чтобы навоз поступил в почву почти сразу после разбрасываниЯ, чтобы избежать испарениЯ аммиака. ‚несение навоза должно осуществлЯтьсЯ так, чтобы обеспечить быстрое поглощение необходимых питательных компонентов. КЉомпостирование, внесение дополнительных материалов, которые поглощают аммиак непосредственно, или дополнительные химикаты длЯ стабилизации аммиака посредством увеличениЯ рЌ - это варианты борьбы с потерЯми азота

‚скоре после того как азот был внедрен в почву, начинаетсЯ разложение. Џри широком применеии навоза иногда сильно увеличиваетсЯ концентрациЯ нитратов. ‚ результате повышениЯ содержаниЯ NЋ3- может оказать неблагоприЯтное влиЯние на почву и грунтовые воды. ‚ысокое содержание NO3- может быть токсичным длЯ животных и человека, питающихсЯ продуктами, выращенными на этой почве. КЉогда почва перегружена навозом, денитрификациЯ ЯвлЯетсЯ ключевым механизмом, предохранЯющим или снижающим опасность выщелачиваниЯ иона Nо3- за пределы корневой зоны. ќто благоприЯтный фактор снижениЯ загрЯзнениЯ грунтовых вод и почвы ионом Nо3- в местах хранениЯ навоза внесенных перед посевом. „озы внесениЯ должны быть уменьшены, если навоз вноситсЯ ежегодно. КЉонский навоз можно использовать в тех же пропорциЯх, что и коровий. Ћвечий и свиной навоз имеет обычно выше содержание азота, поэтому его нужно меньше. ђазложившийсЯ навоз тоже следует употреблЯть в меньших прпорциЯхю Ћбычно практикуетсЯ использование разложившегосЯ навоза длЯ быстрорастущих культур, а свежего- длЯ медленно растущих. ‘вежий навоз имеет пагубное воздействие на корнеплоды, особенно морковь, котораЯ начинает расти вилкообразно. ђазложившийсЯ навоз улучшает способность песчаных почв удерживать питательные вещества и воду. КЉуриный навоз гораздо более концентрированный и легко отдает азот. Ћпасность загрЯзнениЯ среды через куриный помет гораздо выше, чем в других случаЯх. “довлетворительной дозой внесениЯ может быть 4 т\га, но не более 10 т\га без контролЯ за состоЯнием грунтовых вод.

„олгосрочное воздействие.

…сли применЯть навоз в достаточном количестве в течение нескольких лет, то может увеличитьсЯ содержание органического углерода и азота в почве. “величитьсЯ пористость почвы и уменьшитьсЯ плотность, увеличитьсЯ количество азота, подвергаемого минерализации, и усилитьсЯ микробиологическаЯ активность. ‘одержание солей в навозе, особенно в навозе специально откормленного скота может увеличить электропроводимость почвы. ’олько от одной пЯтой до половины питательных веществ извлекаетсЯ из почвы с первым урожаем. ЃольшаЯ часть оставшихсЯ сохранЯетсЯ в соединениЯх, подверженных медленному разложению. Џредставленные в этих формах элементы высвобождаютсЯ очень медленно, обычно до 2-4% в год. Њедленно разлагающиесЯ соединениЯ в навозе будут оказывать продолжительный эффект на почву в течение нескольких лет после одного применениЯ.

КЉанализационный шлам

КЉанализационный шлам - это побочный продукт деЯтельности бытовых и промышденных водоочистительных сооружений. ‚ них содержатсЯ основные твердые частицы мусора с водой и растворенные материалы, удаленные из канализации путем отсеиваниЯ, физического и химического осаждениЯ и бактериальной переработки. €нтенсивнаЯ деЯтельность по предотвращению загрЯзнениЯ поверхностных вод сточными способствовала использованию сточных вод и продуктов канализации в сельском хозЯйстве. Ћтходы городской канализации могут быть использованы длЯ орошениЯ или удобрениЯ сельскохозЯйственных культур. ЊинерализациЯ азота в твердом сточном шламе происходит относительно медленно по сравнению с жидкими отходами. ’вердый сточный шлам имеет очень разнообразный состав. “рожайность растений при применении этих отходов такаЯ примерно, как после применениЯ химического удобрениЯ 5-5-0. ‚ них тоже содержитсЯ микроэлементы и тЯжелые металлы. „ополнительное использование навоза либо химических удобрений необходимо длЯ обеспечениЯ баланса питательных веществ, благоприЯтствующих урожайности культур. ‘пособность поглощать катионы тЯжелых металлов в количествах, превышающих допустимые по норме, ЯвлЯетсЯ одним из самых серьезных рисков при использовании промышденных отходов, при использовании бытовых отходов эта опасность гораздо меньше. Љанализационный шлам разлагаетсЯ в почве гораздо медленнее, чем растительные остатки или навоз животных. КЉогда применЯетсЯ шлам, значительное количество азота может улетучитьсЯ, либо в виде ‘Ќ3 либо посредством денитрификации, если пропорции превышена, или материал был слишком влажным.

Љанализационный шлам, при правильном подходе, очень благотворное органическое удобрение. лам следует проверить на тЯжелые металлы до того, как использовать на земле, предназначенной длЯ посадок культур, идущих пищу человеку или животным.

…жегодное применение канализационного шлама в больших количествах может увеличить содержание органического вещества и азота в почве. ќто увеличение отражаетсЯ по большей части на сложных органических соединениЯх, которые медленно разлагаютсЯ, но также и на залежи органического вещества и свЯзанных азоте и сере, и на фосфорных соединениЯх , которые могут быть многократно использованы в сельскохозЯйстввенных целЯх.

Ќеобходимо вводить шлам в почву или перепахивать хотЯ бы часть не оставлЯЯ его на поверхности.

‹учшим решением проблемы использованиЯ промышденных отходов канализации в сельском хозЯйстве ЯвлЯютсЯ постоЯнные проверки состава почвы на тЯжелые метеаллы и предохранение от их накоплениЯ в почве в опасных количествах. К. —тобы сохранить азот фермеры могут глубоко

(Џеревод –ентра ѓражданских €нициатив/‘лужбы ‘одействиЯ ”ермерам)

[Return to CCI Home Page] [Return to Ag Initiative Main Page]