Тема 9. Органічні добрива.

Домогтися розширеного відтворення родючості ґрунтів і систематичного зростання продуктивності землеробства можна лише при використанні органічних добрив. Застосування органічних добрив поліпшує властивості ґрунту, а саме, забезпечує рослини макро- і мікроелементами живлення; збагачує ґрунт органічними речовинами, ферментами, вітамінами та іншими біологічно активними речовинами, які стимулюють розвиток рослин і ґрунтової мікрофлори; збагачує ґрунт корисними мікроорганізми, які активують діяльність нітрифікуючих та азотфіксуючих бактерій; поліпшує фізичні властивості ґрунту − його структуру, водний та повітряний режим тощо; під час розкладання органічних речовин приґрунтовий шар повітря збагачується вуглекислим газом, що посилює ефективність фотосинтезу.

З усіх видів органічних добрив особливе місце належить гною. Він є важливим джерелом азоту, зольних макроелементів і мікроелементів. Головні складові частини свіжого підстилкового гною – в основному тверді й рідкі екскременти тварин і підстилка. В екскременти надходить приблизно 40-50% органічної речовини, стільки ж азоту та 60-70% фосфору й калію від вихідного вмісту їх у кормі. Якість гною залежить від умов і тривалості зберігання. Чим довше зберігається гній, тим вищий відносний вміст у ньому азоту, фосфору, калію за рахунок розкладання органічної речовини. Хімічний склад й удобрювальна цінність гною залежать також від виду тварин, кормів, виду та кількості підстилки, способу зберігання гною тощо.

Під впливом органічної речовини гною підсилюються мікробіологічні процеси в ґрунті, у результаті підвищується розчинність, а отже, і доступність рослинам елементів мінерального живлення. Наприклад, нерозчинні фосфати кальцію, заліза, алюмінію й інші форми переходять у сполуки, які засвоюються рослинами. Фосфор, який був спожитий мікроорганізмами при їхньому відмиранні, переходить у легкозасвоювані рослинами сполуки.

Якість гною залежить і від способу його зберігання. Розкладання гною (компостування, перепрівання) відбувається за участю мікроорганізмів. Під дією уреази, яку виробляють уробактерії, сечовина дуже швидко перетворюється у вуглекислий амоній. Азотисті сполуки сечі при розкладанні перетворюються в газоподібний аміак, який є головним джерелом втрат азоту з гною в процесі зберігання та внесення у грунт. Частина азоту іммобілізується мікрофлорою ґрунту.

Залежно від строків зберігання, умов, ступеня розкладання органічних компонентів гною він набуває відповідного зовнішнього вигляду і консистенції. По строках зберігання розрізняють чотири ступені розкладання гною, приготовленого на солом'яній підстилці: свіжий, напівперепрілий, перепрілий і перегній. Свіжий, слабо розкладений гній – це коли солома незначно змінює колір і міцність. Напівперепрілий гній – солома набуває темно-коричневого кольору, не міцна і легко розривається. У цій стадії розкладання гній втрачає 10-30% первісної ваги й таку ж кількість сухої органічної речовини. Перепрілий гній являє собою однорідну масу. Солома розклалася настільки, що не можна виявити окремі соломини. При такому ступені розкладання гній втрачає близько 50% ваги та сухої органічної речовини. Перегній - це пухка темна маса. У цій стадії розкладання гній втрачає до 75% ваги й сухої органічної речовини.

Для одержання гною гарної якості його треба правильно зберігати. Існуює пухкий, або гарячий, спосіб зберігання (коли гній не ущільнюється), і холодний, або щільний, спосіб зберігання (коли вилучений із тваринницького приміщення гній відразу ущільнюється).

На сучасних тваринницьких промислових комплексах у великій кількості одержуються рідкий гній (гноївки, гнойові стоки). Традиційна технологія утримання тварин на солом'яній підстилці вимагає значних витрат праці на збирання соломи з полів, транспортування до ферм, видалення із приміщень у складі гною, вивезення в поле та його розкидання. Більші витрати на застосування підстилки твариною стали стримувати ріст продуктивності праці на великих фермах. Тому, в практику проектування й будівництва великих тваринницьких комплексів і ферм промислового типу широко впроваджується технологія безпідстилкового утримання худоби.

Як органічне добриво може використовуватися торф. За способами утворення торф поділяють на „верховий”, „перехідний” та „низовий”. Верховий торф утворюється на верхових болотах і складається з залишків сфагнових мохів, пухівки, багна. Верховий торф характеризується низькою зольністю, високою теплотворністю, високою вологоємністю, підвищеною кислотністю та низьким ступенем розкладання. Низинні й перехідні торфи утворюються, відповідно, на низинних і перехідних болотах і складаються з напів- та перепрілих залишків деревної та трав'яної рослинності.

Види і властивості торфу різноманітні і нерівноцінні по якості, тому і способи використання його на добриво неоднакові. Ступінь розкладання торфу визначається за вмістом гуміфікованих речовин: слабо розкладені – 5- 25%, середньо розкладені – 25-40 та сильно розкладені – більш 40%. Сирий торф містить 80-90% води. З одною тонною такого торфу вноситься лише 100-200 кг сухої речовини. Крім цього сирий торф не можна внести якісно і рівномірно розподілити по полю. Щоб підвищити доступність азоту торфу для рослин, його компостують з біологічно активними компонентами (найчастіше, це гній та гноївка), а також використовують його для підстилки худобі.

Пташиний послід по своїх поживних якостях перевершує гній, а по швидкості дії не поступається мінеральним добривам. Вміст поживних речовин у посліді залежить від виду птахів і кормів. Свіжий безпідстилковий послід можна піддати швидкому сушінню на сушильних установках. З 1 т сирого посліду виходить 300-350 кг гранульованого або порошкоподібного концентрованого органічного добрива вологістю 15-20%. При вологості 20% воно містить: N - 4,5%, P2О5 - 3,7, К2О - 1,8, СаО - 4,5, Mg - 1,6%. Термічно висушений послід є в значній мірі знезараженим і біологічно малоактивним матеріалом, але придатним для тривалого зберігання.

Солома може бути важливим джерелом органічної речовини для ґрунту. Хімічний склад соломи досить широко змінюється в залежності від ґрунтових і погодних умов. У середньому вона містить 0,5% азоту, 0,25 - фосфору (P2О5), 0,8 - калію (К2О) і 35-40% вуглецю у формі різних органічних сполук. У соломі знаходяться деякі кількості сірки, кальцію, магнію, різних мікроелементів (бор, мідь, марганець, молібден, цинк, кобальт тощо). Солома − активний енергетичний матеріал не тільки для утворення гумусу ґрунту і підвищення мікробіологічної активності ґрунту. Широке відношення С:N у соломі (70-80:1) дуже впливає на процес розкладання її в ґрунті. Установлено, що для нормального протікання процесів розкладання соломи відношення С:N повинно бути 20-30:1. Більш вузьке співвідношення цих елементів приводить до мінералізації азотистих з'єднань, а більш широке − підсилює процеси іммобілізації азоту. Ефективність удобрення соломою помітно зростає при додатковому внесенні азоту.

Зелене добриво (сидерати) – це сільськогосподарські культури, які вирощуються на зелену масу для заорювання в ґрунт як органічне добриво. Зелене добриво − найважливіше джерело гумусу й азоту в ґрунтах, змінює фракційний склад гумусу, поліпшує агрохімічні, фізико-хімічні і фізичні властивості ґрунту (підвищується величина рН в кислих ґрунтах, зростає сума поглинених основ, знижується величина гідролітичної кислотності та вміст рухомого алюмінію); посилюється біологічна активність ґрунту, ґрунтове і приґрунтове повітря збагачується вуглекислим газом, а це поліпшує повітряне живлення рослин; заорювання рослин посилює діяльність ґрунтової мікрофлори, що в свою чергу посилює процеси нітрифікації; виконує і важливу фітосанітарну роль.

У результаті складних фізичних, хімічних та біологічних процесів із залишків рослинних і тваринних організмів, які відмирають у прісноводних озерах утворюються сапропелі. Верхні шари покладів сильно перезволожені, і саме в них протікає процес утворення у результаті складних хіміко-біологічних процесів сапропелю з відмерлого планктону. У природному заляганні сапропелі мають желеподібний вигляд та чорне, коричневе, сіре, сіро-жовте забарвлення, що свідчить про присутність у сапропелі певних органічних і неорганічних складових. Сапропель як добриво застосовують у кількості 30-40 т/га під зернові культури та 50-100 т/га – під просапні. Найбільш ефективним є гранулювання сапропелів з торфом і мінеральними добривами. Карбонатні сапропелі (зі вмістом СаСО3 не менш 20%) застосовуються як добавки до мінеральних добрив і для вапнування ґрунтів. Сапропелі у природному та висушеному стані є досить інертними речовинами і для їх ефективного використання у якості добрив потребують попереднього компостування.

Слід враховувати, що осади ставків та інших штучних водойм а також річок називають мулами, які кардинально відрізняються від сапропелів, як правило містять значно менше органічної речовини і мають відмінний від сапропелів хімічний склад. Поте, при певних видах попередньої переробки можуть використовуватись у якості органічних добрив та меліорантів.

До міського сміття (тверді побутові органічні відходи) відносять різні кухонні відходи, папір, ганчір'я, бруд, пил, золу. По вмісту поживних речовин та удобрювальних якостях міські побутові відходи наближається до гною. Однак швидкість розкладання його в ґрунті залежить від співвідношення компонентів, що перебувають у ньому. Так, міське сміття з більшою кількістю кухонних відходів і пилу розкладається швидше. Таке сміття можна використати на добриво безпосередньо без компостування. Сміття, у якому багато паперу, ганчір'я, пилу, розкладається повільніше і його краще попередньо прокомпостувати. У міському смітті в перерахунку на суху речовину вміститься в середньому 0,6-0,7 % N, 0,5-0, 6 % Р2О5 й 0,6- 0,8 % К2О.

Біогумус - концентроване натуральне органічне добриво, що містить весь комплекс поживних речовин і мікроелементів необхідних рослинам. У біогумусі утримуються всі необхідні для розвитку рослин ферменти, ґрунтові антибіотики, вітаміни, гормони росту і гумінові речовини. Біогумус (вермікомпост) являє собою екскременти дощових хробаків - копроліти. Зовні він схожий на чорнозем, без неприємних запахів. Виробництво добрив біогумусу (вермітехнологія) є елементом екологічно-чистого сільськогосподарського виробництва.

Осад і мули стічних вод з міст та підприємств являють собою специфічний вид відходів, які утворюються в результаті, як господарсько-побутові, так і виробничої діяльності людини в умовах міської агломерації. На очисних спорудах міст та промислових підприємств утворюються осади, що у залежності від характеру виробництва і технологічних процесів можуть значно відрізнятися за хімічним складом, вологості, кількості сухої речовини, по кольору і запаху, співвідношенню органічних і мінеральних компонентів і за іншими показниками. Осад і мул стічних вод в нативному стані становлять бактеріологічну й епідеміологічну небезпеку, а тому можуть використовуватися в якості органічних добрив тільки після тривалого компостування з ґрунтом або торфом.