Лекция "Нетрадиционные органические удобрения"

ТЕМА:  НЕТРАДИЦИОННЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

План

          1. Солома зерновых злаковых культур.

          2. Сапропель.

          3. Бытовые отходы. 

          4. Древесная кора и опилки.

          5. Гуминовые препараты.

          6. Биогумус.

          1. Солома зерновых злаковых культур.

          Соломы в качестве удобрения обогащает почву органическим веществом и питательными элементами. Солома при влажности 16% содержит в среднем  0,5% N, 0,25% Р₂О₅ , 1,0% К₂О и 35-40% углерода, а также небольшое количество кальция, магния, серы и микроэлементов.При заделке зерна соломы в почву возвращается с каждой ее тонной 5—7 кг азота, 1,5—2 5 кг фосфора и 9—12 кг калия.

          Излишки соломы одновременно во время уборки или сразу после нее (из валков) измельчают,  равномерно распределять по поверхности поля и заделывают. Не следует сразу запахивать солому на полную глубину, а сначала для лучшего ее разложения без накопления токсичных веществ нужно заделать ее на глубину 8—10 см пу­тем дискования или лущения. Вспашку проводят в обычные сроки. Образующиеся при разложении вредные фенольные соединения за зиму вымываются. На полях с внесением соломы раз­мещают прежде всего бобовые и удобряемые азотом (и органичес­кими удобрениями) пропашные культуры.

          В первый год после внесения соломы может ухудшиться азотное питание возделываемых культур. Чтобы избежать этого, перед заделкой соломы рекомендуется  вносить азотные удобрения из расчета 10кг азота или  поливать ее бесподстилочным навозом и навозной жижей из расчета 3—5 т на каждую тонну соломы. В этих условиях со­лома по эффективности не уступает навозу и компостам.

          При систематическом внесении соломы эффективность ее воз­растает, а недостаток азота проявляется только в первые годы. В последующие годы азота высвобождается больше, чем закрепляет­ся, поэтому последействие соломы нередко наблюдается и без до­полнительного внесения азота других удобрений.

          Солома улучшает физико-химические свойства почвы, предот­вращает вымывание водорастворимых форм азота и других эле­ментов, повышает биологическую активность почвы, доступность растениям питательных элементов почвы и удобрений.

          Многие страны используют солому в качестве удобрений в зна­чительно больших, чем Россия, количествах. Так, например, по данным ФРГ, доля соломы в общем объеме органических удобре­ний в этой стране в последние годы составляет: под сахарной свеклой 72%, под пшеницей 71, под озимым ячменем 58 %, а в начале 70-х годов этот показатель не превышал 15—25 %.

          2. Сапропель.

          Сапропель — органические и минеральные отложения пресно­водных озер и прудов. Добывают его земляными снарядами с на­мывами пульпы в отстойники или сразу на поля (полосами, чека­ми и др.), где после промораживания и естественной сушки он превращается в сыпучую массу влажностью около 80 %.

          Состав сапропеля  даже одного водоема может сильно различаться.

Средний состав различных сапропелей

          Доступных для.растений форм азота и фосфора в них очень мало (в 2—3 раза меньше, чем в навозе), а калия ничтожное количество. Применяемые в качестве удобрения сапропели должны содержать влаги не более 60 %,  органического вещества — не менее 10 % (обычно в нем 4—6 %'азота, а том числе долю гуминовых веществ не менее 10 %, рН водной    вытяжки не менее 6,5.

          Эффективность сапропелей невысокая, поэтому дозы их должны быть в 3 раза больше, чем навоза.

          Сапропель целесообразно применять при недостатке навоза, вблизи мест его добычи.

 В донных отложениях может происходить концентрирование тяжелых металлов. Применение сапропеля требует больших затрат на его добычу транспортировку и внесение.

          3. Бытовые отходы. 

          Городской мусор ( бытовые отходы) — кухонные отходы, бумага, тряпки, грязь, пыль, зола и др.. Бытовые отходы составляют  0,15—0,25 т/год на одного жите­ля России. По содержанию питательных веществ и удобрительным качествам сопоставимы с подстилочным навозом. Скорость их разложения в почве зависит от количеств и соотношений его компо­нентов. При большом количестве кухонных (пищевых) отходов и пыли мусор разлагается быстро; его можно применять как удобрение без компостирования, а с преобладанием бумаги и тряпок разлагает­ся медленно и более эффективен после компостирования.

          Городской мусор в расчете на сухую массу содержит в среднем 0,6-0,7 % N, 0,5-0,6 % Р₂0₅ и 0,6-0,8 % К₂О.

          Без предварительного компостирования применяют, как подстилочный навоз (20—60 т/га). В защищенном грунте он эффективен в парниках и теплицах как биотопливо.

          После компостирования или использования в парниках разложившийся однородный мусор применяют под разные культуры уже в гораздо меньших дозах (до 20 т/га), чем неразложившийся.

          Бытовые отходы имеют высокую степень биологического загрязнения, могут быть опасны в эпидемиологическом отношении и требуют обеззараживания.

Осадки сточных вод (осв)

          В крупных городах на очистных сооружениях скапливается  0,5 до 1,0 % объема всех очищаемых сточных вод в виде их осадка влажностью 92—95 %. Его подвергают компостированию, сбраживанию или терми­ческой сушке.

          При компостировании свежие ОСВ подсушивают до влажности 50—55 % (путем боронования, фрезерования, вспашки) и смеши­вают их с торфом (3 : 1). Затем сгребают в штабеля, температура в которых быстро достигает 60 °С, что приводит к гибели неспоро­вых микроорганизмов, яиц и личинок гельминтов и мух, т. е. к обеззараживанию ОСВ.

          При сбраживании ОСВ обеззараживают в метантенках при тем­пературе 56—58 °С, сброженные ОСВ за счет фильтрации и испа­рения влаги подсушивают на иловых площадках до влажности 60-80%.

          При термической сушке обезвоженные на центрифугах или виб­рофильтрах до 80 % влажности ОСВ сушат при температуре 600— 800°С до влажности 40%. Содержание питательных элементов в ОСВ сильно колеблется в зависимости от состава сточных вод и технологий получения ОСВ.

          Дозы ОСВ с иловых площадок колеблются от 20 до 50 т/га (и более).

          В ОСВ наряду с питательными элементами попадают тяжелые металлы, нефтепродукты, моющие вещества и многие другие вредные (опасные) вещества. Поэтому необходимо постоянно контролировать состав ОСВ. Безопаснее применять ОСВ на тяжелых, более гумусированных почвах, чем на легких и малогумусированных.

          ОСВ следует применять для удобрения парков, лесопитомни­ков, газонов и лубяных культур, для других культур — только с Разрешения санэпидеминспекций (станций) под контролем агрохимслужбы. Под овощные культуры ОСВ не применяют.

          4. Древесная кора и опилки.

          Древесную кору и опилки используют путем компостирования с навозом, на­возной жижей и др. Такие компосты должны содержать не менее 80 % органического веще­ства на сухую массу при влажности не более 60 %, долю гуминовых веществ 10—15 % от общего количества органического веще­ства, рН водной вытяжки —не менее 5,5, отношение C:N —не более 30, азота, фосфора и калия (% на сухую массу) — соответ­ственно 3,0; ОД и 0,1.

          Соотношение компостируемых материалов и навоза обычно составляет 1 : 1; 2 : 1 или 3 : 2, могут добавлять фосфорит­ную муку и хлористый калий, обогащающие компост и ускоряю­щие его созревание (не менее 3 мес).

          В качестве удобрений можно применять гидролизный лигнин — это отход при производстве целлюлозы. Он содержит очень мало элементов питания, имеет кислую реакцию и беден микрофлорой, но обладает высокой влагоемкостью и поглотительной способностью. Его  хорошо компостировать с бесподстилочным навозом, навозной жижей и жидким птичьим пометом.

          5. Гуминовые препараты.

          Гуминовые препараты относят к группе физиологически активных веществ, активизирующих деятельность микроорганизмов и растений. При их внесении в почву ускоряется гумификация, улучшаются водно-физические свойства и тепловой режим почв.

          Гуминовые препараты получают путем переработки природного сырья — углей, торфа, каустобиолитов и пр.

          Выпускаются в жидкой (например, гумат калия 5—10%), а также гранулированной форме (органо-минеральные комплексные удобрения).

          Используют при выращивании рассады, горшечных культур в домашних условиях, фермерских хозяйствах, садово-огородных кооперативах, при создании эксплуатации декоративных и спортивных газонов, тепличных овощеводческих хозяйствах  и  реже — при  выращивании  полевых культур.

          Гуминовые препараты, как правило, не содержат токсичных компонентов (за исключением гуматов из бурых углей и са ропелей), содержащих тяжелые металлы. При сертификации и ре­гистрации их проверяют на безопасность.

          6. Биогумус

          Биогумус, получаемый при вермикультуре. Вермикультура — промышленное производство дождевых червей и биогумуса. В вер­микультуре используют в основном гибрид красного калифорнийс­кого червя. Он пригоден к промышленному разведению и способен перерабатывать разнообразные органические субстраты: навоз всех видов животных, помет птиц, солому и другие растительные остат­ки, осадки сточных вод, органические материалы городского мусо­ра, пищевые и промышленные отходы. Продолжительность жизни красного червя до 16 лет, а дождевых червей — 4 года.

          При пе­реработке червями 1 т органических отходов  в биомассе червей получают около 100 кг полноценного белка и 600 кг биогумуса с влажностью 60—65 %, используемого в качестве органического удобрения.

          Проходя через кишечник червей, органические отходы субстрата подвергаются биохимическим превращениям до легкогидролизуемых соединений. Биогумус обладает высокой водостойкостью и улучшает структуру почвы, активизирует ее биологическую активность,   частично   нейтрализует   почвенную   кислотность, содержит ферменты и биостимуляторы,  не имеет запаха и по консистенции подобен перегною, получаемому при разложении навоза. Благодаря деятельности червей и применению биогумус уменьшается содержание в отходах и почве тяжелые металлы, поступление в растения радионуклидов и накопление токсикантов в растениеводческой продукции.  В России производством биогумуса занимаются свыше 1 тыс. предприятий  с небольшими объемами выхода гумуса — от 10 до 1000 т в год.

          Доза  биогумуса 2,5 т/га при сплошном и 250— 300 кг/га при локальном внесении, что значительно меньше, чем при применении  традиционных органических удобрений.

          Его эффективности  выше в условиях мелкотоварного производ­ства, а также в овощеводстве защищенного грунта.

          В настоя­щее время разработаны технические условия производства и агро-экологические требования к качеству биогумуса, проводится его сертификация. Очевидна агрономическая и экологическая значимость проблемы переработки отходов сельского хозяйства, промышленности и городского мусора с помощью вермикультуры.