geolike.ru

Расчёт выхода и технология производства органических удобрений

Органическими удобрениями называют свежие или биологически переработанные вещества растительного и животного происхождения, которые вносятся в почву с целью улучшения её плодородия и повышения урожая. К ним следует отнести все виды навоза, птичий помёт, фекалии, компосты, торф, различные хозяйственные, бытовые и промышленные отходы органического происхождения, зелёное удобрение, солома и т.д.

Применение органических удобрений наряду с минеральными является важным способом вмешательства в круговорот веществ в земледелии. При этом осуществляется возврат или вовлечение дополнительных питательных веществ в круговорот. Наряду с минеральными элементами почва обогащается углеродом, которые при разложении органического вещества в виде углекислоты выделяется в припочвенный слой и улучшает воздушное питание в процессе фотосинтеза. Являясь энергетическим материалом и источником пищи для микроорганизмов, органические удобрения повышают биологическую активность почв.

Основными причинами, вызывающими негативное воздействие на окружающую среду вследствие применения удобрительных средств являются:

1.Несбалансированное применение удобрений, которое может ухудшить круговорот и баланс питательных веществ, агрохимические свойства и плодородие почвы.

2.Нарушение технологии производства и применения удобрений снижает эффективность удобрений, ухудшает качество растениеводческой продукции и агрохимические характеристики почв.

Как правило, следствием этих причин является:

- попадание питательных элементов удобрений и почвы в грунтовые воды с поверхностным стоком, что приводит к усиленному развитию водорослей;

- попадание удобрений и их соединений в атмосферу отрицательно сказывается на деятельности сельскохозяйственных и других предприятий, здоровье животных и человека, возможно разрушение озонового экрана стратосферы за счёт N2О, который образуется при денитрификации азотных соединений почвы и удобрений;

- нарушение оптимизации питания макро- и микроэлементами способствует развитию различных заболеваний растений, развитию фитопатогенных грибных болезней, ухудшает фитосанитарное состояние почв и посевов.

Наиболее существенное загрязнение атмосферы за счёт соединений азота вследствие газообразных потерь аммиака и окислов азота при нарушении технологии применения азотных удобрений и за счёт биологических процессов аммонификации, денитрификации, нитрификации, а также взаимодействия азотных удобрений с карбонатными и щелочными почвами.

Существенное местное влияние на атмосферу оказывают неправильное хранение и использование бесподстилочного навоза и птичьего помёта. При их хранении на открытых площадках выделяются аммиак, окислы азота и другие его соединения. При их разложении образуются различные летучие органические соединения, имеющие неприятный запах. При нарушении технологии использования жидкого навоза и птичьего помёта возможно значительное бактериальное патогенное заражение, которое может сохраняться на полях до 4-5 месяцев.

Таблица 1 Расчёт выхода свежего подстилочного навоза

Расчет проводим, используя приложения 3 и 4. При этом, согласно приложения 4, все категории скота я перевела в условно взрослый скот. Для этого поголовье "по категориям" лошадей: взрослые, молодняк и овец: взрослые, молодняк умножаем на коэффициенты 1,0, 0,5, 1,0 и 0,5 соответственно.

Технология подготовки подстилочного навоза

Составные части свежего подстилочного навоза – в основном твёрдые и жидкие экскременты животных и подстилки. В качестве подстилки могут быть использованы – солома, древесные опилки, торф и другие влагоёмкие органические материалы. В условиях Юго-Восточной Сибири в качестве подстилки чаще всего используют солому и опилки. Подстилка – необходимая составная часть. При добавлении её к экскрементам животных в процессе их содержания увеличивается выход навоза, улучшаются его качество и уменьшаются потери питательных веществ из экскрементов. Подстилка поглощает жидкие выделения животных и образующийся аммиачный азот. Одна часть соломенной подстилки может поглощать 2-3 части жидкости. Одна часть низинного торфа – 5-7 частей и верхового торфа – 10-15 частей жидких выделений животных. Солому лучше всего использовать в виде резки длиной 10-15 см. При этом улучшается поглотительная способность и технологичность при уборке, перевозке и укладки в штабеля.

На качество навоза значительное влияние оказывают условия его хранения. С целью сокращения потерь азота и органического вещества навоз при хранении следует доводить до полуперепревшего состояния. В полуперепревшем состоянии солома приобретает тёмно-коричневую окраску. Водная вытяжка из такого навоза густая, черного цвета. Вес по сравнению со свежим уменьшается на 20-30%.

Полуперепревший или сильно разложившийся навоз – чёрная мажущая масса, в которой незаметны отдельные соломинки (или физические элементы других видов подстилки). Водная вытяжка из такого навоза бесцветная. Вес от исходного составляет примерно 50%.

Перегной – богатая органическим веществом чёрная, однородная землистая масса. Он составляет не более 25% количества исходного свежего навоза. Чем длительнее навоз хранится, тем больше потерь азота и органического вещества в результате микробиологической деятельности.

Имеется несколько способов хранения навоза: горячий (рыхлый), холодный (плотный) и горячепрессованный (рыхло-плотный).

При горячем способе хранения навоз рыхло укладывают в узкие штабеля шириной 3м и высотой 1,5-2м. При этом создаются благоприятные условия для разложения аэробными бактериями, происходят интенсивный распад органических веществ и потери сухого вещества и азота, температура навоза поднимается до 65-70ºС. При таком способе хранения через 3-4 месяца может потеряться третья-вторая часть сухого вещества навоза. Данный способ хранения целесообразен тогда, когда в короткий срок требуется приготовить хорошо разложившийся навоз или перегной. Чтобы уменьшить потери азота при горячем способе хранения, необходимо применять повышенные нормы подстилки.

При холодном способе хранения навоз плотно укладывают в штабеля шириной не менее 3-4м и высотой 1,5-2м. После укладки и утрамбовывания массы штабеля сверху накрывают резаной соломой или торфом, чтобы сократить потери азота. Разложение навоза при его плотном хранении происходит, за исключением поверхностных слоёв, в анаэробных условиях. При температуре 20-25ºС зимой и 30-35ºС летом. При таком способе хранения навоза протекает медленнее, чем при горячем при горячем способе. Свежий навоз превращается в полуперепревший через 3-5 месяцев, а в перепревший – через 7-8 месяцев. Потери азота из навоза при холодном хранении значительно ниже, чем при других способах хранения. За 3-4 месяца при плотном хранении навоза теряется девятая-десятая часть сухого вещества.

При горячепрессованном способе хранения свежий навоз укладывают сначала рыхло метровым слоем шириной 2-3м, а на 3й-5й день, когда навоз разогреется до 50-60ºС, его сильно уплотняют и на него таким же образом укладывают следующие слои, пока высота штабеля не достигнет 1,5-2м. До уплотнения происходит аэробное разложение навоза с участием термофильных бактерий. После уплотнения навоз разлагается в анаэробных условиях при температуре 30-35ºС. При таком способе укладки полуперепревший навоз образуется через 1,5-2 месяца, перепревший – через 4-5 месяцев. Потери общей массы навоза и азота при горячепрессованном способе хранения ниже, чем при горячем, но выше, чем при холодном способе. Данный способ хранения применяют в тех случаях, когда в навозе имеются возбудители желудочно-кишечных заболеваний или требуется ускорить его разложение.

Таким образом, наименьшие потери органического вещества и азота наблюдаются в навозе при хранении его холодным способом. Поэтому этот способ является оптимальной технологией подготовки подстилочного навоза в качестве органического удобрения.

Отходы деревообработки (опилки, кора древесная, гидролизный лигнин) могут быть важным дополнительным источником увеличения производства органических удобрений.

Известно, что древесная кора, опилки, лигнин, торф обладают высоким гумусообразующим потенциалом, но использование их в натуральном виде снижает плодородие почвы, так как их разложение происходит за счет питательных веществ самой почвы. Поэтому отходы переработки древесины необходимо применять как материал для приготовления компостов в сочетании с другими компонентами, богатыми основными элементами и прежде всего азотом. Норма внесения органических удобрений - 60 т/га.

Кора имеет вид рассыпчатой, мажущейся массы темного цвета, со степенью разложения 50-55 % и наличием частиц размером больше 40 мм - 5-7 %. По содержанию питательных элементов кора уступает торфу. Торф по содержанию азота (3,15 %) превосходит другие компоненты в 1,4-7,7 раза. Помет имеет высокую влажность. Солевая вытяжка торфа - кислая, коры - близкая к нейтральной, помета - нейтральная.

Кора улучшает воздухопроницаемость, пористость, структуру и другие физико-химические свойства почвы, также кору полезно сочетать с другими компонентами, богатыми основными питательными элементами, прежде всего азотом. Хорошим компонентом для получения полноценных удобрений из коры является помет.

Технология производства коропомётных компостов.

Кора подвергается предварительной нейтрализации. Эта работа проводится в местах складирования или на специально отведенных площадках. Для раскисления используют доломитовую муку из расчета 50—80 кг на 1 т коры влажностью 60 %. Компоненты перемешивают с помощью дисковых борон или фрезерных барабанов, применяемых при добыче фрезерного торфа. Приготовленную смесь коры с доломитовой мукой бульдозером формируют в бурты и выдерживают в них от 3 до 5 месяцев. Раскисленную кору завозят на бетонированную площадку автотранспортом и укладывают кучами. После заполнения площадки кучи разравнивают с таким расчетом, чтобы получился слой толщиной 20—25 см. В специально оборудованных прицепах 2-ПТС-4 завозят птичий помет и выгружают на кору с таким расчетом, чтобы слой помета составил 10—20 см. Затем бульдозером помет перемешивают с корой и формируют бурт компоста. Соотношение в нем коры и помета — 1:2 или 1:1. Приготовленный по такой технологии компост при влажности 64—65 % содержит 0,83—1,03 % общего азота, 0,42—0,46 — фосфора и 0,16—0,2 % калия. Удобрения из коры и помета используют при выращивании различных сельскохозяйственных культур, а также посадочного материала в лесопитомниках.

Кора оказывает положительное влияние на физические и агрохимические свойства почвы: снижает кислотность, повышает содержание доступных форм фосфора и калия.

Кора, внесенная в чистом виде, незначительно уступает торфу по действию на продуктивность сельскохозяйственных культур.

Древесная кора является хорошим исходным сырьем для производства компостов с навозом и птичьим пометом в соотношении 1:1, их применение обеспечивает активный рост и накопление вегетативной массы кормовых растений, способствует накоплению минеральных элементов питания в растениях и почве, улучшает водно-физический и воздушный режим в почве.

Использование коры в компосте решает проблему утилизации отходов деревообработки и ликвидации источников загрязнения окружающей среды. Таким образом, решаются агрономические и экологические задачи.