Лекции по материалам каждого модуля демонстрируются учебные кинофильмы и только потом студенты сдают промежуточный экзамен отдельно по каждому модулю

В состав органических удобрений входят все необходимые растениям питательные элементы. Так, каждая тонна навоза крупного рогатого скота содержит около 20 кг азота, 10 кг фосфора (Р₂О₅), 6 кг магния (МgО), 4 кг серы (SО₃), 25 г бора, 230 г марганца, 20 г меди, 100 г цинка, 1,2 г кобальта, 2 г молибдена и 0,4 йода (таблица 1).

Таблица 1

Содержание питательных веществ в

некоторых органических удобрениях, %

Виды органических удобрений	Влажность, %	N	Р2О5	К2О	СаО
Полуперепревший навоз Торф верховой Торф низинный Фекалий	75 60 60	0,50 0,35 1,05 0,67	0,25 0,03 0,14 0,33	0,60 0,03 0,07 0,20	0,70 0,04 0,14 0,10

Органические удобрения считаются полными, потому что содержат все необходимые растениям макро- и микроэлементы. Кроме того, в них содержатся ростовые вещества, ферменты, полезные микроорганизмы и др.

Применение удобрений, в том числе и органических, является важнейшим способом вмешательства человека в круговорот веществ в земледелии. Внесение навоза, навозной жижи, птичьего помета, фекалий является повторным использованием части тех питательных веществ, которые ранее поглощались растениями из почвы и уже участвовали в создании урожая. При скармливании животным корма из бобовых культур связанный ими азот в значительно степени попадает в навоз.

Применение же таких удобрений, как торф, городской мусор, сапропель (донные отложения пресных водоемов) означает вовлечение новых питательных веществ, ранее находившихся вне этого круговорота.

Навоз и другие органические удобрения служат для растений источником не только минеральных веществ, но и СО₂. при внесении в почву 30-40 т/га навоза в период его интенсивного разложения количество ежедневно выделяемого углекислого газа по сравнению с неудобренным участком возрастает на 100-200 кг/га.

Органические удобрения являются энергетическим материалом и источником питания для многих почвенных микроорганизмов. Кроме того, они сами очень богаты микрофлорой, поэтому вместе с ними в почву попадает большое количество микроорганизмов.

Внесение органических удобрений улучшая физические, химические, биологические и физико-химические свойства почв, повышают их плодородие. При этом возрастают емкость поглощения и степень насыщенности почв основаниями, снижается ее кислотность, уменьшается подвижность в почве алюминия, железа, марганца и повышается буферность.

Необходим иметь в виду, что значительная часть питательных веществ органических удобрений становится доступной растениям лишь по мере их минерализации, поэтому применением одних органический удобрений трудно обеспечить потребность растений в элементах питания в первый период вегетации и в период максимального потребления ими питательных веществ.

Кроме того, при использовании одних органических удобрений соотношение питательных веществ в них может быть не таким, какое необходимо для нормального роста и развития растений, поэтому сочетание из минеральными дает возможность создать любое требуемое растениям соотношение питательных элементов. В связи с этим возрастает эффективность совместного их внесения.

При всех равных условиях в растущем организме молодняка задерживается гораздо больше азота и фосфора, чем в организме взрослых животных.

Твердые и жидкие выделения не равноценны по составу и удобрительным качествам. Почти весь фосфор, выделяемый из организма животных, попадает в твердые выделения, в жидких его очень мало. Около азота и почти весь калий, находившийся ранее в кормах выделяется с мочой животных.

Таблица 2

Количество и соотношение твердых и жидких выделений в зависимости от вида животных

Вид животных	Выделяется за 1 сутки		Соотношение твердых к жидким
	твердых, кг	жидких, л
Крупный рогатый скот: взрослый молодняк до 1,5 лет телята до 6 месяцев Лошади Свиньи Овцы	20-30 10-12 3-5 15-20 1,5-2,2 1,5-2,5	10-15 5-6 1,5-2,0 4-6 2,5-4,5 0,6-1,0	2,0 2,0 2,3 3,5 0,5 2,5

Азот и фосфор в твердых выделениях содержатся в составе органического вещества и переходят в доступное состояние после его минерализации. В жидких выделениях питательные элементы представлены в растворимой, легкодоступной растениям форме.

Таблица 3

Состав свежего навоза в зависимости от вида животных и подстилки, %

Составные части навоза	На соломенной подстилке					На торфяной подстилке
	смешаный	коров	лошадей	овец	свиней	коров	лошадей
Вода Орг.вещество Азот общий Азот аммиачный Фосфор (Р2О5) Калий (К2О) Кальций (СаО) Магний (МgО)	75,0 21,0 0,50 0,15 0,25 0,60 0,35 0,15	77,3 20,3 0,45 0,14 0,23 0,50 0,40 0,11	71,3 25,4 0,58 0,19 0,28 0,63 0,21 0,14	64,6 31,8 0,83 - 0,23 0,67 0,33 0,18	72,4 25,0 0,45 0,20 0,19 0,60 0,18 0,09	75,5 - 0,60 0,18 0,22 0,48 0,45 -	67,0 - 0,80 0,28 0,25 0,53 0,44 -

Твердые выделения животных очень богаты микроорганизмами, моча же в период ее выделения микроорганизмов не содержит, они в нее попадают позже из твердых.

У лошадей, овец и крупного рогатого скота твердых выделений больше, чем жидких; свиней, наоборот, жидких выделений в два раза больше, чем твердых. Кроме того, в твердых и жидких выделениях крупного рогатого скота и свиней содержание сухого вещества ниже по сравнению с выделениями овец и лошадей. Содержание азота, фосфора и калия в выделениях крупного рогатого скота также ниже, чем в выделениях других животных. Все это обуславливает неодинаковый характер разложения навоза разных животных.

Подстилка является составной частью навоза. При добавлении ее к первым двум компонентам она увеличивает выход навоза, улучшает его качества и уменьшает в нем потери азота и жижи. Для подстилки используют разнообразные материалы: солому, торф, опилки и др.

С подстилкой в навоз попадают дополнительные количества питательных элементов, которые под влиянием микробиологических процессов превращаются в более доступные формы (таблица 4).

Таблица 4

Содержание питательных веществ в подстилке

Подстилка поглощает жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот, предотвращая их потери. Одна часть соломенной подстилки может выделений, одна часть низинного торфа до 7 частей, а 1 часть верхового торфа до 15 частей жидкости.

Подстилка улучшает физические, физико-химические и биологические свойства навоза: он становится менее влажным, более рыхлым и легче разлагается при хранении.

Для подстилки лучше использовать солому и торф, при этом навоз получается лучшего качества. В случае отсутствия или недостатка соломы и торфа можно использовать опилки, но при этом качество навоза ухудшается, повышается количества медленно разлагающейся клетчатки и лигнина.

Торф, особенно верховой, является лучшим материалом для подстилки. Он сильнее, чем другие его виды, поглощает жидкие выделения животных и аммиачный азот навоза. На подстилку целесообразнее использовать торф со степенью разложения не выше 30% и влажностью 30-55%. Сильно разложившийся и более влажный торф хуже поглощает жидкие выделения животных, слишком же сухой плохо смачивается и тоже плохо поглощает влагу.

Оптимальный расход подстилки зависит от ее качества, вида скота, количества и качества потребляемого животными корма (таблица 5).

Таблица 5

Суточный расход подстилки на 1 животное, кг

Вид животных	Солома	Торф	Опилки
Крупный рогатый скот Взрослый Телята Лошади Свиньи Овцы	3-6 2-3 3-5 1-3 0,5-1,0	7-20 3-10 4-10 0,5-3 -	4-6 2-4 2-4 1-3 -

Более высокая норма подстилки повышает выход навоза и резко уменьшает потери жижи и аммиачного азота (таблица 6).

Таблица 6

Зависимость выхода навоза и потерь азота от нормы подстилки

В РФ около 80% навоза получают от крупного рогатого скота, он характеризуется следующими показателями: содержание сухого вещества 35%, органического вещества 21%, азота общего 0,54%, аммиачного 0,07%, фосфора 0,28%, калия 0,60%, рН 3,1 и отношение С : N равно 19. В 1 тонне такого навоза содержится 5,4 кг азота, 2,8 фосфора и 6,0 калия.

Углекислый аммоний – малоустойчивое соединение и быстро распадается на аммиак, углекислый газ и воду:

Гиппуровая кислота сначала распадается на бензойную и аминоуксусную кислоты:

Образующаяся аминоуксусная кислота, в свою очередь распадается на уксусную или оксиуксусную кислоту с выделением свободного аммиака:

Мочевая кислота разлагается через образование мочевины, затем углекислого аммония и уже потом свободного аммиака:

Таким образом, все азотистые соединения жидких выделений животных при хранении отдельно или в составе навоза могут разлагаться до свободного аммиака. Это основной источник потерь азота в навозе, особенно при неправильном его хранении.

В процессе разложения подстилочного навоза образуются органические кислота и перегнойные вещества. Они сорбируют аммиак и тем самым препятствуют его улетучиванию. Большее накопление органических кислот в навозе происходит при менее интенсивном его разложении, а при усиленной аэрации и интенсивном разложении в навозе меньше остается веществ, способствующих уменьшению потерь аммиака.

Насыщенность навоза углекислым газом, выделяемым важным фактором уменьшения образования свободного аммиака.

Масса навоза при хранении всегда уменьшается вследствие выделения и улетучивания углекислого газа, метана и паров воды. При этом потери сухого вещества происходят быстрее, чем потери азота. В связи с этим навозе по мере разложения улетучивается процентное содержание не только фосфора и калия, но и азота (таблица 7)

Таблица 7

Влияние степени разложения навоза на его состав, %

В начальных стадиях разложения в подстилочном навозе в основном содержится белковая и аммиачная формы азота. В дальнейшем, по мере повышения степени разложения навоза, количество белкового азота увеличивается, а аммиачного снижается.

В свежем и слаборазложившемся навозе процесс нитрификации не происходит, поэтому нитратный азот не образуется, что объясняется тем, что при разложении навоза в аэробных условиях нитрифицирующие бактерии погибают под действием высокой температуры, а при распаде а анаэробных условиях они вообще не развиваются, так как являются строгими аэробами. В следствие отсутствия нитратов в свежем и полуразложившемся навозе при хранении отсутствуют и процессы денитрификации.

Нитратный азот появляется в навозе при хранении по мере его гумификации – в навозе-сыпце его содержание бывает десятые доли процента от общего его содержания.

При хранении навоз без особой необходимости не следует пропускать через все эти стадии разложения и превращать в перегной. Это приведет к огромным потерям органического вещества и азота.

Количество получаемого в хозяйстве навоза зависит от вида животных, общего поголовья скота, продолжительности стойлового периода, количества и качества кормов и подстилки (таблица 8).

Таблица 8

Примерное количество навоза, получаемого от 1 головы скота за год, т

Продолжительность стойлового периода, дн	КРС или 2 головы молодняка до 2-х лет	Лошади	Овцы
От 200 до 220 От 180 до 200 Меньше 180	7-8 6-7 4-5	5-6 4-5 2,5-3	0,8-0,9 0,6-0,8 0,4-0,5

Или можно посчитать по формуле:

где Н – количество навоза, получаемого в хозяйстве; - количество сухого вещества корма, переходящего в навоз; П – количества подстилки; 4- коэффициент (масса сырого навоза в 4 раза больше, чем масса сухого вещества корма).

При хранении навоза под скотом отпадает необходимость ежедневной его уборки, строительства специальных навозохранилищ и жижесборников. Значительно удешевляется уход за животными и снижается себестоимость навоза. При обильном и своевременном использовании подстилки вся жижа остается в навозе и почти отсутствуют потери аммиачного азота.

Основную массу подстилочного навоза, накапливаемого в навозохранилище или в полевых штабелях. Существуют несколько способов такого хранения навоза: рыхлое, рыхло-плотное и плотное или аэробное, аэробно-анаэробное и анаэробное или горячее, горячее-холодное и холодное.

2-ой способ – плотный, анаэробный или холодный. При этом способе хранения навоз в навозохранилище или в полевых штабелях укладывают послойно и каждый слой немедленно уплотняют. Ширина первого слоя штабеля 5-6 м и толщина 1 м, длина произвольная в зависимости от качества навоза. После укладки каждый слой уплотняют до высоты штабеля 2,5-3,0 м. Сверху штабель накрывают торфом, резанной соломой или землей (15-20 см).

Разложение навоза происходит в анаэробных условиях, температура его зимой поднимается не выше 20-25ºС, летом 30-35ºС, поэтому этот способ хранения называют холодным. Потери органических вещества и азота при этом способе хранения значительно меньше, чем при других способах хранения, но удлиняется срок приготовления (таблица 9).

Таблица 9

Потери азота, жижи и органических веществ навоза за 4 месяца в зависимости от способа хранения и вида подстилки, %

Способ хранения	Потеряно из навоза на соломенной подстилке			Потеряно из навоза на торфяной подстилке
	орган. веществ	азота	жижи	орган. веществ	азота	жижи
Рыхлый Рыхло-плотный плотный	32,6 24,6 12,2	31,4 21,6 10,7	10,5 5,1 1,9	40,0 31,9 7,0	25,3 17,0 1,0	4,3 3,4 0,6

Плотный способ хранения рассчитан на приготовления полуперепревшего навоза зимой за 3-4 месяца, а перепревшего за 7-8 месяцев. Но эти сроки могут значительно меняться.

В первой стадии хранения навоза (до уплотнения) в штабеле происходит интенсивный (аэробный) процесс разложения с участием термофильных бактерий, теряется значительная часть азота и органического вещества. Чтобы уменьшить эти потери применяют повышенные нормы подстилки. Высокая температура при рыхлом хранении способствует обезвреживанию его от возбудителей желудочно-кишечных заболеваний и семян сорняков.

Во второй стадии хранения (после уплотнения) температура в навозной массе снижается до 30-35ºС и процесс разложения в дальнейшем протекает в анаэробных условиях. Навоз при этом хранении разлагается значительно быстрее, чем при плотном способе. Полуперепревший навоз образуется за 1,5-2 месяца, а перепревший спустя 4-5 месяца после закладки штабеля. Рыхло-плотный способ хранения применяют тогда, когда нужно ускорить приготовление навоза, содержащего большое количества соломенной подстилки, а также при обнаружении возбудителей заболеваний.

4-ый способ – рыхлое, аэробное или горячее хранение навоза. При этом способе свежий навоз закладывают в штабеля и оставляют без уплотнения. Разложение навоза при этом происходит в аэробных условиях и при высокой температуре, что сопровождается большими потерями органического вещества и азота, а также повышенным выделением навозной жижи. Такой способ хранения допустим лишь при хранении торфяного навоза.

К общепринятым приемам, которые не только резко увеличивают выход навоза, сводят до минимума потери питательных веществ, но и значительно улучшают его качества, относятся использование повышенных норм подстилки, применение в качестве подстилки торфа, соломы в виде резки, плотное хранение навоза, устройство жижесборников у скотных дворов и навозохранилищ. Кроме того, для повышения удобрительной ценности навоза большое значение имеет добавление к нему фосфоритной муки, компостирование с торфом и другими материалами.

Доза навоза, вносимого под вспашку, в зависимости от степени его разложения, особенностей удобряемой культуры, почвенно-климатических условий колеблется от 20 до 60 т/га и более. Более высокие дозы навоза применяют в зонах, достаточно хорошо обеспеченных влагой и при орошении (северные районы РФ и южные РСО-Алания). В засушливых условиях вносят более разложившийся навоз и в меньших дозах, а заделывают глубже – в более увлажненный слой.

Общие правила применения навоза таковы: чем беднее почва гумусом и подвижными питательными веществами, тем больше следует вносить навоза; под силосные, овощные, корнеплоды, технические культуры и картофель следует вносить более высокие дозы навоза, чем под зерновые.

При определении места навоза и других органических удобрений в севообороте необходимо учитывать биологические особенности и экономическое значение каждой культуры. В полевом севообороте навоз целесообразнее вносить под пропашные и озимые культуры, а при хорошей обеспеченности под те и другие. Под озимые, выращиваемые после занятого пара, органические удобрения лучше вносить под парозанимающую культуру.

В овощном севообороте целесообразно удобрять навозом, прежде всего огурец, который хорошо отзывается на внесение свежего навоза.

При внесении свежего или полуперепревшего навоза под морковь или петрушку происходит разветвление корней, теряется товарность урожая, поэтому такие культуры должны идти на 2-3-й год после внесения навоза или удобряться перегноем.

Требования к степени разложения навоза зависят от ряда условий. В засушливых условиях страны предпочтение отдается более разложившемуся навозу, в Нечерноземной зоне и других увлажненных районах – менее разложившемуся, а осенью под зябь здесь можно вносить и свежий навоз.

Культуры с более коротким вегетационным периодом лучше развиваются при внесении более разложившегося навоза, тогда как поздно убираемые культуры хорошо используют менее разложившийся навоз, внесенный заблаговременно. В засушливых районах дозы органических удобрений ниже, но запахиваются глубже – в более увлажненный слой почвы. Во влажных районах и при орошении дозы органических удобрений значительно выше, но их можно запахивать мельче.

Навоз, особенно внесенный в высоких дозах, обладает сильным прямым действие и длительным последействием. Как правило, прибавки в урожаях за ряд лет последействия удобрения бывают значительно выше, чем от его прямого действия. Если сумму прибавок урожаев от навоза принять за 100%, то доля прибавок от его последействия составляет 60-80%, а от действия 20-40%. Наиболее сильное прямое действие навоза проявляется в северных хорошо обеспеченных влагой районах. В южных и восточных районах с дефицитом влаги эффективность навоза снижается (таблица 10).
Таблица 10

Действие и последействие навоза на урожайность с.-х. культур

Эффективность навоза во многом зависит от почвенно-климатических условий и от характера севооборота. Он более эффективен в кормовых и овощных севооборотах, а также в севооборотах с пропашными культурами.

2. Вопросы по предыдущей лекции:

1. Какие органические удобрения существуют

2. Что такое навоз, его состав, виды и свойства

3. Каковы способы хранения подстилочного навоза

4. Какова эффективность применения навоза в разных почвенно-климатических условиях