Глава 33 ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ

33.1. Значение органических удобрений

Органическими называют удобрения, содержащие большое количество органических веществ и все необходимые растениям химические элементы питания. Такие удобрения называют полными. Они оказывают многостороннее влияние на состав и свойства почвы, при рациональном использовании значительно повышают урожайность сельскохозяйственных культур и почвенное плодородие. С органическими удобрениями вносятся не только питательные вещества, но и большое количество микроорганизмов, что значительно повышает биологическую активность почвы.

К органическим удобрениям относятся навоз, навозная жижа, птичий помет, фекалии, торф, зеленые растения, различные хозяйственные отходы. Из органических удобрений большее распространение и значение имеет навоз. В одной тонне сухого вещества навоза в среднем содержится: азота — 20 кг, фосфора (Р₂0₅) — 10 кг, калия (К₂0) — 24 кг, кальция (СаО) — 28 кг, магния (MgO) — 6 кг, серы (S0₃) — 4 кг, бора — 25 г, марганца — 230 г, меди — 20 г, цинка — 100 г, кобальта — 1,2 г, молибдена — 2 г, йода — 0,4 г.

Органические удобрения по содержанию элементов питания растений менее концентрированные по сравнению с минеральными. Содержание азота, фосфора и калия составляет в основном десятые доли одного процента (табл. 23).

Значительная часть питательных веществ органических удобрений становится доступной для растений только после их минерализации. В связи с этим одними органическими удобрениями в год их внесения трудно создать оптимальные условия для

питания растений в начальный период их роста или при максимальном поглощении растениями питательных веществ.

Минеральные удобрения содержат питательные вещества в легкодоступной форме и являются быстродействующими. Поэтому совместное внесение органических и минеральных удобрений создает требуемое растениями соотношение питательных веществ, повышает эффективность применяемых удобрений.

При разложении в почве органических удобрений выделяется большое количество углекислого газа, в результате чего улучшается воздушное питание растений. Систематическое внесение органических удобрений в малогумусные, легкие по гранулометрическому составу почвы обогащает их гумусом, улучшает физические и физико-химические свойства, водный и воздушный режимы. Возрастают емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями, повышается буферность. Органические удобрения уменьшают связность тяжелых глинистых почв.

33.2. Виды органических удобрений

1. Навоз — органическое удобрение, представляющее отходы животноводства, состоящие в основном из кала и мочи животных. Если животные содержатся на подстилке из соломы, торфа, опилок, то накапливается навоз с подстилкой, который называют подстилочным. В его составе в среднем 25 % сухого вещества и 75 % воды. В крупных животноводческих комплексах животные содержатся в стойлах без подстилки, навоз получается бесподстилочный. В зависимости от способов удаления навоза из

животноводческих помещений он бывает полужидким с влажностью до 90 %, жидким — с влажностью 90—93 % и навозные смеси (влажность более 93 %). Такой навоз содержит 5—11 % сухого вещества и 89—95 % воды.

Твердые и жидкие выделения животных отличаются по содержанию питательных веществ и доступности их для растений. Большая часть неусвоенного фосфора содержится в твердых выделениях, а больше половины азота и почти весь калий выделяются с мочой животных. Азот и фосфор твердых выделений входят в состав органических веществ и могут поглощаться растениями после разложения органики микроорганизмами.

Моча животных содержит мочевину, гиппуровую и мочевую кислоты. Быстрее разлагается мочевина, медленнее — гиппуро-вая кислота и еще медленнее — мочевая кислота. Калий находится в подвижной, легкодоступной для растений форме.

Количество твердых и жидких выделений у различных видов животных приведены в табл. 24.

Данные табл. 24 свидетельствуют о том, что у лошадей, овец и крупного рогатого скота (КРС) твердых выделений больше в 2—3,5 раза, чем жидких, у свиней жидких выделений в два раза больше, чем твердых.

В кале овец и лошадей больше сухого вещества, чем у КРС. Навоз лошадей быстрее разлагается при хранении, выделяет много тепла, поэтому его называют горячим, он используется в овощеводстве как биотопливо.

При добавлении подстилки к выделениям животных увеличивается выход навоза. На подстилку используют солому, торф, опилки и др. С ними в навоз вносятся дополнительные питательные вещества. Подстилка поглощает жидкие выделения животных и образующийся при разложении органики аммиачный азот, что значительно сокращает потери питательных веществ из навоза. Одна часть сухой соломы может впитать две-три части жидких выделений, одна часть верхового торфа при влажности 30 % — более десяти частей жидкости.

Подстилка улучшает физические и биологические свойства навоза, снижает его влажность. Подстилочный навоз легче и быстрее разлагается микроорганизмами, в нем увеличивается поглощение азота в состав плазмы микроорганизмов, снижаются потери питательных веществ.

Около 80 % навоза получают от крупного рогатого скота. По степени разложения подстилочный навоз различают свежий, полуперепревший, перепревший и перегной.

Свежим называют слаборазложившийся навоз, который сохраняет окраску подстилки, водная вытяжка из него красновато-желтого или зеленоватого цвета.

В полуперепревшем навозе соломенная подстилка приобретает темно-коричневую окраску. Водная вытяжка черного цвета. Масса уменьшается на 20—30 % по сравнению со свежим навозом.

Перепревший — сильноразложившийся навоз, представляющий черную мажущуюся смесь, в которой уже незаметны части подстилки. Водная вытяжка бесцветная. Масса его составляет около 50 % массы исходного свежего навоза.

Перегной — черная рассыпчатая масса, составляющая около 25 % от исходного свежего навоза.

Хранить подстилочный навоз необходимо в специальных навозохранилищах котлованного или наземного типа. Навозохранилище должно соответствовать следующим требованиям:

• расположено на незатопляемом месте, на расстоянии более 200 м от водоисточников и жилых помещений;

• дно должно быть водонепроницаемым, лучше бетонированным, прочным, выдерживающим применяемую для загрузки и выгрузки технику;

• по продольным сторонам навозохранилища должны быть жижесборники вместимостью 3—4 м³;

• дно навозохранилища должно иметь уклон в сторону жижесборников;

• вдоль сторон навозохранилища должны быть желоба или канавы для отвода воды от дождей и таяния снега;

• для загрузки и выгрузки навоза должны быть въезд и выезд с необходимым уклоном.

Для снижения потерь питательных веществ из подстилочного навоза во время хранения, увеличения выхода и повышения его качества необходимо выполнять следующие приемы:

• использование повышенных норм подстилки из соломы в виде резки длиной 10—15 см или торфа;

• плотный способ хранения;

• добавление к навозу фосфоритной муки;

• компостирование с торфом, соломой, дерном, с добавлением извести.

При плотном хранении подстилочного навоза разложение органических веществ происходит в анаэробных условиях. Потери органических веществ и азота при плотном хранении значительно меньше, чем при рыхлом. Перепревший навоз при плотном хранении получается через 8—10 месяцев.

Добавление фосфоритной муки в навоз улучшает питание микрофлоры, ускоряет процесс гумификации органических веществ, снижает потери аммиачного азота.

Вносить в почву подстилочный навоз нужно в полуперепревшем или перепревшем виде с осени под вспашку во влажный слой почвы. В зонах с коэффициентом увлажнения <1 лучше вносить перепревший навоз. На легких, бедных гумусом почвах необходимо вносить высокие дозы навоза — 60 и более тонн на 1 га. Для бездефицитного баланса гумуса в почвах необходимо ежегодно вносить 10 т/га на супесчаных и песчаных почвах. Не рекомендуется вносить в почву свежий навоз, чтобы не засорять поля сорняками. Внесение свежего навоза под морковь, лен приводит к снижению качества продукции.

При внесении навоза нужно его равномерно распределять по полю навозоразбрасывателями (рис. 33) и сразу же запахивать. Оставление навоза на поверхности почвы увеличивает потери органических веществ и азота в виде углекислого газа, воды и аммиака.

Бесподстилочный навоз

На крупных животноводческих фермах дойных коров содержат в стойлах на твердом полу без подстилки, поэтому большая

часть выхода навоза приходится на бесподстилочный. На выгульных площадках накапливается подстилочный навоз.

Бесподстилочный навоз имеет высокую влажность (90—92 %), особенно при уборке по сплавным каналам и гидросмыве — более 92 %. Хранение и использование такого навоза является сложной проблемой.

Для хранения бесподстилочного навоза необходимы бетонированные хранилища с надежной гидроизоляцией. Грунтовые навозохранилища без гидроизоляции не отвечают экологическим требованиям, в них происходят большие потери питательных веществ от фильтрации, загрязнение грунтовых вод, близлежащих водоемов и скважин. Бесподстилочный навоз при хранении разделяется на три слоя: верхний — твердый плавающий, средний — жидкий и нижний — плотный осадок. Для качественного внесения такого навоза нужно создавать однородную смесь путем перемешивания специальными устройствами. Содержание основных элементов питания растений в бесподстилочном навозе приведено в табл. 25.

Для снижения потерь питательных веществ при хранении бесподстилочного навоза и с санитарной точки зрения его нужно компостировать с торфом, соломенной резкой и другими трудноразлагающимися органическими материалами (опилки, стружка).

Вносят бесподстилочный навоз на поля цистернами — разбрасывателями РЖТ-8, РЖТ-16 и сразу заделывают в почву плу-

гом или тяжелыми дисковыми боронами. На пастбищах жидкий навоз по санитарным требованиям можно вносить не позднее чем за 30 дней до начала выпаса животных, лучше поздней осенью. При поверхностном улучшении лугов бесподстилочный навоз вносят перед обработкой тяжелой дисковой бороной или фрезой. По санитарно-гигиеническим нормам не разрешается применять бесподстилочный навоз под овощные культуры.

2. Торф — органическое удобрение, образовавшееся из отмерших, полуразложившихся растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Любой вид торфа состоит из неразложившихся растений, перегноя и минеральных веществ в различных соотношениях.

По условиям образования торф делят на три типа: верховой, низинный и переходный.

Верховой торф образуется в болотах на верховых (олиготроф-ных) болотах из лиственных мхов и малотребовательных к элементам питания и увлажнению растений (пушица, багульник и др.). Он беден питательными веществами, имеет небольшую зольность (до 5 %), кислую реакцию (pH < 5) и низкую степень гумификации (5—25 %).

Низинный торф образуется в низинных болотах под влиянием грунтовых вод из гипновых мхов, различных влаголюбивых травянистых растений (осоки, тростники, вейники, хвощи, рогозы, калужницы и др.) и древесно-кустарниковой растительности (ель, черемуха, ольха, рябина, ива и др.). Он содержит больше остатков травянистой растительности, зольность его более 10 %, степень разложения более 40 %, pH > 5,5.

Переходный торф характеризуется средними показателями между верховым и низинным типами торфа.

Вид торфа определяется по растениям-торфообразователям, преобладающим в малоразложившихся остатках сухого вещества: сфагновый, осоковый, древесно-осоковый, тростниковый и др.

В сельском хозяйстве торф имеет многостороннее использование. Из-за высокой влагоемкости и поглотительной способности торф применяется на подстилку животным. Самой высокой влагоемкостью обладает верховой торф (до 1800 % на абсолютно сухое вещество). Емкость поглощения торфа составляет 100—200 мг • экв на 100 г сухого вещества. Высокая влагоемкость торфа обусловливает поглощение жидких выделений животных, а кислотность и большая емкость поглощения — сохранение аммиачного азота.

Торф для подстилки должен иметь влажность не более 50 %. Для заготовки торфа на подстилку проводят рыхление поверхности торфяников фрезой или кустарниково-болотным плугом, подсушивают до нужной влажности последующими ворошениями. Подсушенный торф сдвигают в кучи и грузят на транспортные средства.

Торф используется для приготовления различных компостов. Для компостирования с известью, фосфоритной мукой, навозом рекомендуется среднеразложившийся торф с зольностью до 25 %. Для компостирования с навозной жижей, фекалиями, растительными остатками можно использовать все виды торфа.

Применять на удобрение без предварительного компостирования целесообразно только сильноразложившийся низинный торф. Он имеет высокую степень минерализации, в нем содержится больше азота и зольных элементов, меньше кислотность. Агрохимические свойства разных типов торфа приведены в табл. 26. При использовании низинного торфа на удобрение нужно совместно с ним вносить минеральные удобрения, потому что в нем мало доступных форм азота, фосфора и особенно калия. Для ускорения разложения органических веществ торфа целесообразно вносить совместно с ним немного навоза — до 10 т/га.

После осушения болот торфяники можно использовать на своем месте для выращивания сельскохозяйственных культур. Мощность торфяного слоя должна быть не менее 50 см. Кислые торфяные почвы с рН_с < 5 предварительно известкуют. В первые годы нужно вносить азотно-фосфорно-калийные минеральные удобрения. Целесообразно внесение небольших доз бесподстилочного навоза или навозной жижи для обогащения торфа микрофлорой и ускорения его разложения.

Торф используют на изготовление торфоперегнойных горшочков для выращивания рассады в овощеводстве. Подсушенный торф применяют для мульчирования почвы. Мульча слоем 5 см на поверхности почвы поддерживает лучшие условия температуры, обеспеченности водой, исключает образование почвенной корки, снижает засоренность.

3. Птичий помет — органическое удобрение, содержащее все питательные вещества, необходимые для растений. Это более концентрированное удобрение по сравнению с навозом и торфом. В нем содержится больше азота, фосфора и калия, чем в навозе (табл. 23). Питательные вещества помета легкодоступны для растений и быстро усваиваются.

При хранении птичьего помета в кучах он быстро самосогре-вается, что сопровождается потерями органического вещества и аммиачного азота. Для снижения потерь питательных веществ при хранении к помету надо добавлять порошковидный суперфосфат до 10 % по массе, сухой торф или перегной. Торф можно применять в качестве подстилки в птичнике. За год от одной курицы накапливается 6—7 кг помета, от утки — 7—9 кг, от гуся — 10—12 кг.

Вносят птичий помет в качестве основного удобрения из расчета 3—4 т/га под вспашку. Компостированного помета с торфом до 10 т/га. Для жидкой подкормки птичий помет вносят из расчета до 1 т/га при разбавлении водой в соотношении 1 : 10.

4. Зеленое удобрение — свежие зеленые растения, заделываемые в почву для повышения содержания в ней органических веществ и азота. Этот способ удобрения почвы называют сидерацией, а растения, выращиваемые на удобрение, — сидеральны-ми. При заделке в почву зеленых растений в нее возвращаются поглощенные зольные элементы, значительно повышается содержание органического вещества. Если сидеральными культурами являются бобовые растения, то почва обогащается азотом, который накапливается в них в результате хемосинтезирующей деятельности клубеньковых бактерий.

Зеленое удобрение оказывает многостороннее положительное влияние на свойства почвы и урожай сельскохозяйственных культур. Улучшаются физико-химические свойства почвы, увеличивается водопроницаемость и влагоемкость, улучшается структура, активизируется жизнедеятельность почвенных микроорганизмов. Процесс разложения зеленого удобрения происходит быстрее, чем других органических удобрений.

На зеленое удобрение целесообразно выращивать бобовые растения: люпин, донник, сераделлу, вику, чину, горох, эспарцет и др. Можно выращивать смешанные посевы бобовых культур со злаковыми и небобовые культуры — рапс, горчицу и др. Чаще всего используют на зеленое удобрение люпин и донник. В зеленых растениях этих культур азота содержится столько же или больше, чем в навозе, а фосфора и калия меньше (табл. 27).

Коэффициент использования азота из зеленого удобрения последующими культурами значительно выше, чем азота навоза. Яровая пшеница после заделанного в почву донника повышает Урожайность зерна на 0,3—0,5 т/га со значительным улучшением мукомольных и хлебопекарных показателей.

Способы использования сидеральных растений делят на три формы: полное использование, укосное и отавное. При полном использовании заделывают в почву всю массу растений (надземную часть и корни). При укосном способе выращенные растения на одном поле скашивают и вносят на другом поле. При отавном использовании сидеральные растения скашивают на зеленый корм или другие цели, а стерневые остатки, корни и отросшую отаву заделывают на зеленое удобрение.

Эффективность зеленого удобрения зависит от вида растений, урожайности, сроков и способов заделки в почву. Бобовые сидеральные культуры обогащают почву азотом. При разложении бобовых растений целлюлозоразлагающими микроорганизмами азот гумуса используется в меньшей степени.

Лучше заделывать в почву зеленое удобрение заблаговременно, с осени под основную обработку почвы. При размещении озимых культур по сидеральному пару необходимо заделывать зеленое удобрение не позднее чем за месяц до посева, чтобы почва достаточно осела и не происходило обнажение узлов кущения озимых.

Скорость разложения зеленого удобрения зависит от глубины заделки в почву. На легких малогумусных почвах зеленое удобрение нужно заделывать на глубину пахотного слоя, на тяжелых глинистых эффективнее заделка на глубину 10—12 см.

Для повышения эффективности зеленого удобрения целесообразно совместно вносить минеральные удобрения в небольших дозах. Если вносится зеленое удобрение не бобовых культур, то обязательно внесение азотных удобрений для оптимизации азотного питания растений и микроорганизмов, уменьшения расхода гумуса в почве.

Для усиления фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями нужно проводить обработку семян бобовых растений специфичными расами бактерий. Применение бактериального препарата — нитрагина с семенами бобовых в день посева с добавлением 25—50 г молибдена на гектарную норму высева семян значительно повышает вирулентность и активность клубеньковых бактерий, улучшает снабжение бобовых растений азотом.

Зеленое удобрение — очень важное средство восстановления почвенного плодородия, повышения урожаев сельскохозяйственных культур и качества продукции.