Види і хімічний склад органічних добрив

Відомо, що внесення органіки на полях дає високий позитивний ефект. У цій статті порівнюються за хімічним складом різні види органічних добрив, які отримують і застосовують у рослинництві.

ВПЛИВ ОРГАНІЧНИХ ДОБРИВ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ

Органічні добрива містять елементи живлення рослин переважно у формі органічних сполук тваринного та рослинного походження, які при розкладанні у ґрунті перетворюються на доступні для живлення рослин форми.

Систематичне застосування органічних добрив чинить багатосторонній вплив на родючість ґрунту:

• сприяє нагромадженню гумусу;
• покращує фізико-хімічні властивості ґрунту;
• знижує кислотність;
• збільшує запас поживних речовин, вміст поглинених основ, поглинальну здатність та буферність ґрунту, вологоємність, шпаруватість і водопроникність;
• збагачує ґрунт мікрофлорою;
• посилює біологічну активність та виділення вуглекислоти;
• зменшує опір ґрунту при механічній обробці;
• створює оптимальні умови для мінерального живлення рослин;
• підвищує стійкість рослинництва до несприятливих погодних умов.

Близько 75% органічних добрив від внесеної кількості мінералізуються і беруть участь у живленні рослин, а 25% гуміфікуються і заповнюють втрати гумусу в ґрунті при його мінералізації, що є додатковим джерелом живлення рослин. За рахунок рослинних решток культур відновлюється близько 50% втрат гумусу. Стільки ж має поповнюватися за рахунок органічних добрив.

Внесення органічних добрив у оптимальних дозах має високу агрономічну ефективність. Нормативне збільшення врожаю від 1 т гною становить:

• для озимих зернових – 25 кг зерна;
• картоплі – 105 кг бульб;
• цукрових буряків – 125 кг коренеплодів;
• кукурудзи на силос – 190 кг зеленої маси.

До найбільш поширених видів органічних добрив відносяться:

• підстилковий і безпідстилковий гній;
• пташиний послід;
• сапропель;
• торф;
• зелене добриво;
• компости (торфогнойові, торфопослідні, вермікомпости та ін.).

Усі види робіт з органічними добривами прийнято виконувати відповідно до чинного законодавства з охорони природи, санітарних норм, вимог техніки безпеки та правил особистої гігієни.

ПІДСТИЛКОВИЙ ГНІЙ ЯК ДЖЕРЕЛО МІКРОЕЛЕМЕНТІВ

Підстилковий гній є сумішшю підстилки, залишків корму, твердих і рідких виділень тварин. Якість підстилкового гною залежить від виду тварин, типу годівлі, кількості та виду підстилки, способів зберігання (табл. 1–2). Як підстилка використовуються солома, торф (верховий, перехідний і низинний), тирса, листяний опад. Одна вагова частина соломи поглинає 3 частини води, верхового торфу – 10–15 частин, тирси – 4–4,5 частини.

Для зберігання підстилкового гною використовують гарячий, холодний та гарячепресований способи.

При гарячому або пухкому зберіганні гній укладають у вузькі штабелі завширшки 3 м без ущільнення.

При холодному або щільному способі зберігання гній складують у штабель шириною приблизно 5–6 м і близько 1 м заввишки й відразу ж утрамбовують. Потім настилають нові шари гною, поки висота ущільненого штабеля досягне 2,5–3 м. Після цього штабель накривають різаною соломою чи торфом. Розкладання гною за такого способу зберігання відбувається в анаеробних умовах, зберігається постійне зволоження. Температура в штабелі взимку при щільному способі зберігання не піднімається вище 20–25° С, влітку – 30–35°С. Холодний спосіб зберігання розрахований на приготування напівперепрілого гною, який у зимовий період утворюється через 3–4 місяці після закладання штабеля. Перепрілий гній при такому зберіганні отримують через 7–8 місяців.

При гарячепресованому або пухко-щільному способі зберігання гній спочатку укладають пухкими шарами 80–100 см і після підвищення температури в шарі до 60–70° С (на 3–5 день) сильно ущільнюють, накривають соломою або торфом. Такий спосіб зберігання гною з високим розігрівом застосовують при виявленні в ньому збудників шлунково-кишкових захворювань, що потребує його біотермічного знезараження.

Гарячепресований спосіб зберігання також застосовується для знищення в гною насіння бур’янів та пришвидшення розкладання гною, що містить велику кількість солом’яної або торф’яної підстилки. У результаті напівперепрілий гній утворюється через 1,5–2 місяці, перепрілий – через 4–5 місяців після закладання штабеля.

Зауважимо, що органічне добриво кращої якості отримують при зберіганні гною холодним способом, при якому скорочуються втрати азоту та органічної речовини, накопичується більше амонійного азоту.

Читати по темі: Оптимальні концентрації водних розчинів азотних добрив для фоліарного підживлення соняшнику

При гарячому способі зберігання з гною на солом’яній підстилці втрачається близько 33% органічної речовини та 31% азоту, при гарячепресованому – відповідно 25 і 22%, при холодному – 12 і 11%. Із гною на торф’яній підстилці втрати органічної речовини та азоту при гарячому способі становлять 40 і 25%, гарячепресованому – 33 і 17%, холодному – 7 і 1%.

Найбільш якісний гній виходить при утриманні худоби на глибокій підстилці. На початку стійлового періоду в приміщення завозять і розстилають тонким шаром торфокрихту або солому (в середньому 300 кг на одну корову). Через 10 днів додають новий шар торфокрихти або соломи. Аналогічно гній готують на вигульних майданчиках та польових загонах. Прибирають його 1–2 рази на рік і укладають на майданчику біля ферми в типових гноєсховищах або в полі в ущільнені штабелі. Штабелі роблять шириною 4 м і більше і висотою 1,5–2,0 м і розміщують так, щоб при внесенні гною холості проїзди гноєрозкидачів були мінімальними. У зимовий період кожен штабель укладають не більше ніж за 1–2 дні й укривають шаром торфу або різаною соломою (до 25 см).

Вихід гною у господарстві. Для розрахунку виходу екскрементів все поголів’я худоби переводять в умовні голови за коефіцієнтами: корови, бики та коні – 1,0, інша велика рогата худоба – 0,6, свині – 0,3, вівці та кози – 0,1, птиця – 0,01.

За добу вихід екскрементів від однієї умовної голови становить 40 кг. Як річний норматив виходу екскрементів з урахуванням 15% втрат при зберіганні прийнято 9,5 т на умовну голову. До загальної кількості екскрементів від усіх видів тварин додають вагу підстилки і отримують вихід органічних добрив загалом по господарству.

Кількість гною, що зберігається в штабелі, можна визначити, знаючи об’єм штабеля (добуток довжини, ширини і висоти в м³): 1 м³ свіжого гною важить 400 кг, ущільненого – 700, напівперепрілого – 800, сильно розкладеного – 900 кг.

БЕЗПІДСТИЛКОВИЙ ГНІЙ МАЄ БАГАТИЙ ХІМІЧНИЙ СКЛАД

Цей вид гною є сумішшю рідких і твердих екскрементів тварин із домішками води і корму. Він утворюється на тваринницьких фермах та комплексах, де технологією не передбачено використання підстилки.

Безпідстилковий гній залежно від співвідношення рідкої та твердої фракцій поділяють на:

• напіврідкий (понад 8% сухої речовини);
• рідкий (3–8% сухої речовини);
• гнойові стоки (менше ніж 3% сухої речовини).

Для розрахунку кількості органічних добрив безпідстилковий гній за допомогою коефіцієнтів переводять в умовний гній вологістю 75% (25% сухої речовини). Коефіцієнт перерахунку (К) встановлюється за формулою: К = (100 – волог. факт) : (100 – волог. 75%).

Якщо вологість гною не визначається, можна використовувати коефіцієнти перерахунку видів безпідстилкового гною в умовний гній:

• підстилковий гній та компости – 1;
• напіврідкий безпідстилковий – 0,5;
• рідкий – 0,2;
• гнойові стоки – 0,06.

Кількість елементів живлення у видах безпідстилкового гною залежить від технології утримання тварин та видалення гною, тому коливається у дуже широких межах (табл. 3–4).

Зберігають безпідстилковий гній у прифермерських або польових гноєсховищах. Прифермерські гноєсховища будують на відстані щонайменше 300 м від тваринницького комплексу. Польові гноєсховища відкритого котлованного типу розміщують на полях, що удобрюються. На одну умовну голову при 6-місячному зберіганні безпідстилкового гною (при слабкому розведенні його водою) потрібно сховище об’ємом 12 м³. Як прифермські, так і польові гноєсховища повинні мати хорошу гідроізоляцію, інакше вони можуть стати осередками забруднення ґрунтових вод та водойм.

Безпідстилковий гній при зберіганні розподіляється на три шари: верхній – щільний плаваючий з вологістю 78–84%, нижній – осад (вологість 84–88%), середній – рідкий (вологість 88–94%). Щоб забезпечити однорідність гною, у сховищі має бути пристрій для періодичного перемішування безпідстилкового гною не рідше ніж 1 раз на тиждень, а в період внесення – кілька разів на день.

Напіврідкий безпідстилковий гній використовують головним чином для приготування компостів із торфом, соломою, рослинними, деревними та побутовими відходами. Рідкий гній застосовують у основне внесення, зокрема, разом із соломою, та в підживлення. Гнойові стоки, що містять більше ніж 97% вологи і невелику кількість елементів живлення, доцільно використовувати для поливів. Концентрація азоту в гнойових стоках при їх внесенні на посіви більшості сільськогосподарських культур має перевищувати 1000 мг/л.

На тваринницьких комплексах рідкий гній може поділятися на тверду та рідку фракції. Тверда фракція, яка за удобрювальними властивостями близька до підстилкового гною, використовується для приготування компостів або безпосереднього внесення під культури звичайною технікою, що застосовується для підстилкового гною або компостів. Рідку фракцію використовують на добриво дощуванням або за допомогою цистерн-розкидачів. Рекомендована доза рідкої фракції гною – 100 м³/га за полив. Розподіл безпідстилкового гною на фракції може бути механічним або природним (у відстійниках).

ПТАШИНИЙ ПОСЛІД – ДЖЕРЕЛО ОРГАНІЧНОЇ СПОЛУКИ ФОСФОРУ

Послід птахів – органічне добриво швидкої дії з високим вмістом поживних речовин. Залежно від технології вирощування птиці послід може бути підстилковим і безпідстилковим. У середньому впродовж року від кожної курки назбирується 70 кг, від качки – 85, гуски – 170, індика – 150 кг посліду.

Склад посліду залежить від виду та віку птиці, типу годування й утримання (табл. 5). У водорозчинних сполуках у посліді міститься 50% азоту, 4% фосфору та 60% калію. Крім макроелементів, до складу пташиного посліду входять мікроелементи. У 100 г сухої речовини міститься 15–38 мг марганцю, 12–39 мг цинку, 1,0–1,3 мг кобальту, 0,5 мг міді, 367–900 мг заліза.

Сирий послід має несприятливі властивості:

• має сильний неприємний запах;
• містить насіння бур’янів, яєць та личинок гельмінтів і комах, численні мікроорганізми.

Послід краще зберігати холодним (щільним) способом з додаванням до 40% соломи, сухого торфу або тирси.

ЕФЛЮЕНТ БІОГАЗОВИХ УСТАНОВОК

В основі процесу виробництва біогазу з органічних відходів тваринного та рослинного походження лежить анаеробне (метанове) зброджування – багатоступінчасте перетворення органічних відходів на біогаз за допомогою мікроорганізмів. В результаті біохімічних перетворень зі субстрату, що зброджується, утворюються біогаз і переброджена гнойова маса – ефлюент.

Розрахунки показують, що біогазові комплекси не вирішують проблему утилізації рідкого гною та гнойових стоків, оскільки обсяг гною після зброджування зменшується несуттєво. Проте органічні добрива, які отримують на виході з біогазових установок, мають інші якісні характеристики.

Склад ефлюенту залежить від хімічного складу вихідного гною та іншої сировини (табл. 6). Під час бродіння розкладається в середньому 30% органічної речовини, що становить 1–2% маси рідкого гною. Азот, фосфор і калій у збродженій масі зберігаються практично повністю. Але в результаті бродіння суттєво збільшується вміст доступних для рослин форм азоту та фосфору порівняно з вихідною сировиною. До 50–75% від загальної кількості азоту мають амонійну форму. Фосфор міститься в основному в формі фосфатів та нуклеопротеїдів, що забезпечує їхню кращу засвоюваність рослинами порівняно з нативним гноєм.

Зарубіжні дослідження констатують загибель у ефлюенті 90% патогенів тварин і навіть значне чи повне знищення патогенів рослин. Відзначають зменшення загальної кількості мікробного забруднення приблизно на 50–65%. Наявність полівірусів знижується на 98%, яєць паразитів – на 90–100%. Дослідження показали відсутність в ефлюенті життєздатного насіння бур’янів.

В результаті досліджень встановлено, що ефлюент впливає на врожайність аналогічно звичайним органічним добривам, які використовуються для виробництва біогазу, і мінеральним добривам, внесеним у дозах, еквівалентних азоту.

Раціональні дози внесення ефлюенту під зернові – 40 т/га, картоплю – 40–50 т/га, кукурудзу – 60 т/га.

КОМПОСТИ ПРИШВИДШУЮТЬ РІСТ РОСЛИН І ПІДВИЩУЮТЬ УРОЖАЙНІСТЬ

Для приготування компостів використовують гній, пташиний послід, торф, солому, рослинні та деревні відходи. У компостну суміш можуть додаватися мінеральні компоненти.

Високоякісний компост є однорідною, темною, розсипчастою масою вологістю не більше ніж 75%, з реакцією середовища, близького до нейтрального, й зі вмістом елементів живлення в доступних для рослин сполуках. При приготуванні компостів у результаті біотермічних процесів гинуть патогенні мікроорганізми і втрачає життєздатність насіння бур’янів, а саме добриво стає більш концентрованим і біологічно активним.

Компост готують осередковим, пошаровим, майданчиковим, цеховим та іншими способами біля тваринницьких приміщень на спеціально виділених (стаціонарних або тимчасових) майданчиках або безпосередньо на краю поля. Місце для компостування слід вибирати, виходячи з найменших витрат на навантаження та перевезення компонентів і приготовленого компосту на поля, а також відповідно до чинного законодавства з охорони природи, санітарних норм, вимог техніки безпеки. Для отримання високоякісного компосту необхідно виконувати вимоги технології приготування та управляти процесами, що протікають у компостних штабелях: температурою, вологістю, аерацією, кислотністю сере­довища тощо.

Розмір штабеля залежить від здатності до розкладання компостованого матеріалу та його пухкості. Довжина може бути довільною, але не менше ніж 6–8 м, висота – 2,5–3,0 м, ширина в основі – 4–6 м. При малих розмірах штабеля:

• втрачається багато аміаку;
• недостатня температура компостної маси;
• процеси розкладання органічної речовини загальмовуються;
• мобілізація азоту протікає повільно.

Велика висота штабеля також небажана, оскільки це може призвести до переущільнення компосту та стримування процесів нітрифікації, які енергійніше протікають при достатньому доступі повітря. Необхідна аерація в масі, що компостується, досягається її ворушінням під час дозрівання. Якщо зволоження маси недостатньо, її необхідно поливати гноївкою або водою.

За оптимальних умов аерації та зволоження під впливом мікробіологічних процесів температура в компості підвищується до 60–70°С. При такій температурі насіння бур’янів втрачає схожість, гинуть яйця гельмінтів та інші хворобо­творні збудники, що містяться у свіжому гною, гноївці та пташиному посліді, а процеси накопичення легкорухливих поживних речовин відбуваються максимально інтенсивно. Процес компостування буде більш активним за плюсової температури повітря. Торфогнойові компости вологістю 70% отримують перемішуванням торфу із гноєм у різному співвідношенні залежно від вологості торфу (50–60%) та гною (80–92%). Економічно доцільним є приготування торфогнойового компосту в співвідношенні торфу до безпідстилкового гною 1:3.

Торфопослідні компости готують на птахофабриці або безпосередньо в господарстві у співвідношенні 1:1 або 1:2. Як додаткові компоненти можуть використовуватися тирса (3 частини посліду і 2 частини тирси). Компост дозріває від трьох місяців до двох років залежно від компонентів, температури, вологості, умов аерації тощо.

Вміст загального азоту зазвичай становить:

• у торфогнойових компостах (1:1–1:3) – 5–6 кг/т;
• у торфопослідних компостах (1:1–1:2) – 10–12,5 кг/т;
• у вермікомпості – 9 кг/т.

Для приготування вермікомпосту використовують гній, побутові відходи, рослинні рештки, що переробляються червоним каліфорнійським черв’яком. У його організмі вихідний субстрат подрібнюється та хімічно трансформується. У вермікомпості містяться  елементи живлення у високій концентрації, а також агрономічно корисні групи мікроорганізмів і біологічно активних речовин, які позитивно впливають на ріст і  розвиток рослин, оздоровлення ґрунтової біоти.

САПРОПЕЛЬ ПОКРАЩИТЬ ПОКАЗНИКИ ҐРУНТУ

Сапропель утворюється на дні в прісноводних водоймах із відмерлих рослинних і тваринних організмів, мінеральних речовин біогеохімічного походження та принесених мінеральних компонентів. Органічна речовина, що міститься в сапропелі, складається з утворень самого озера і поповнюється за рахунок надходжень з водозбору в вигляді колоїдних розчинів. Накопичення мінеральних речовин у сапропелі відбувається за рахунок випадання з розчину солей під впливом геохімічних процесів та внаслідок життєдіяльності водних організмів. Таким чином сапропель збагачується органічною речовиною, кальцієм, фосфором, сіркою, мікроелементами та іншими біологічно активними речовинами.

Застосування сапропелю як органічного добрива передбачає провітрювання та проморожування, внаслідок чого активізується мікробіологічна діяльність, відбувається його детоксикація та покращується структура. У перший рік сапропель зневоднюється, а на другий рік після проморожування його сушать, подрібнюють і складують у штабелі. Отримані у процесі видобутку та переробки органічні й органо-кремнеземисті сапропелеві добрива повинні мати вологість не більше ніж 60%, органо-вапняні – не більше ніж 50%.

Сапропелеві добрива на основі органічного або змішаного сапропелю в чистому вигляді рекомендується застосовувати при вирощуванні картоплі, кукурудзи, кормових коренеплодів, однорічних і багаторічних трав, а також при поліпшенні та перезалуженні сінокосів і пасовищ. У середньому 1 т сапропелевих добрив рівноцінна 0,6–0,8 т підстилкового гною або торфогнойових компостів. Доцільніше використовувати органічні, органо-кремнеземисті та органо-вапняні види сапропелевих добрив на ґрунтах легкого гранулометричного складу. Підвищені дози сапропелевих добрив у чистому вигляді можуть застосовуватися для рекультивації непридатних земель.

Карбонатний (вапнянистий) сапропель застосовується як вапняне добриво для нейтралізації надлишкової кислотності ґрунту й за ефективністю не поступається крейді та доломітовому борошну.

ЗЕЛЕНЕ ДОБРИВО ЧИ СИДЕРАТ

Вирощування бобових, хрестоцвітих і злакових культур з метою заорювання їх зеленої маси у ґрунт для збагачення органічною речовиною, азотом та іншими елементами живлення часто називають сидерацією, а культури, які вирощуються на добриво, – сидератами. На відміну від інших видів органічних добрив, сидерати є невичерпним і постійно відновлюваним джерелом забезпечення ґрунтів органічною речовиною та біологічним азотом.

На зелене добриво вирощують люпин, буркун, горох, пелюшку, вику, ріпак, редьку олійну, гірчицю білу, суріпицю, озиме жито, овес, райграс однорічний, фацелію, гречку та ін. Широко практикується використання сидератів у складі різних сумішей. Використання виду сидерату залежить від погодно-кліматичних умов, кількості тепла, опадів, умов місцевості, гранулометричного складу ґрунту, наявності добрив і насіння.

Розрізняють три форми зеленого удобрення:

• повне – коли у ґрунт заорюють всю зелену масу та коріння рослин;
• укісне – коли зелену масу для заорювання перевозять на іншу ділянку;
• отавне – заорювання отави, стерневих решток і коріння рослин.

У крупнотоварному виробництві агроекономічно доцільне отавне застосування зеленого добрива, коли зелена маса використовується на корм тваринам.

Сидеральні культури частіше висівають у проміжку між основними культурами і поділяють на підсівні, пожнивні, поукісні та озимі.

Підсівні сидерати висівають ранньою весною під однорічні трави, озимі та ярі зернові (буркун білий і жовтий, сераделла, райграс однорічний, конюшина, люцерна, лядвенець, галега східна).

Пожнивні сидерати висівають після збирання зернових і зернобобових культур, які рано дозрівають, до 15 серпня. Як пожнивні сидеральні культури рекомендуються сидерати, що швидко ростуть і мають короткий період вегетації: вузьколистий сидеральний люпин, вика, пелюшка та їх суміші, гірчиця біла, редька олійна, ріпак ярий, фацелія.

Поукісно на сидерати можуть висіватися ті ж самі культури, що й у пожнивних посівах:

• після озимого жита на зелений корм;
• після першого укосу багаторічних трав;
• після скошування однорічних бобово-злакових сумішей на зелену масу та інших культур, призначених на силос і сінаж.

Озимі сидеральні культури (озимий ріпак, озима суріпиця та їх суміші, озиме жито + вика волохата) висівають після збирання ранніх і середньоранніх культур для використання як зеленого добрива навесні наступного року.

Нарощування рослинної маси сидератів залежить від біологічних особливостей культури, погоди, добрива, терміну висіву. З огляду на це може заорюватися від 6–7 до 25–50 т/га надземної зеленої маси та від 5 до 20 т/га коренів. При заорюванні сидерату з нормальною густотою стояння рослин вся надземна і коренева маса рівномірно розподіляється по полю, чого дуже важко досягти при внесенні інших видів органічних добрив.

Отавна форма зеленого добрива з урахуванням заорювання пожнивних і кореневих залишків у середньому еквівалентна 4 т/га гною, повна форма зеленого добрива при врожайності сидератів 150–250 ц/га – 15 т/га, 250–350 т/га – 20 т/га підстилкового гною.

Відношення вуглецю до азоту в зеленій масі становить C:N = 1:10–15 і вона швидко розкладається. Тому заорювати зелену масу рекомендується тільки після її підв’ялювання, що позитивно впливає на накопичення в ґрунті гумусу.

СОЛОМА ЯК ДЖЕРЕЛО ВУГЛЕЦЮ ДЛЯ ҐРУНТОВИХ МІКРООРГАНІЗМІВ

Традиційно на основі соломи зернових колосових виробляють підстилковий соломистий гній і компости.

Солома будь-яких культур у чистому вигляді годиться для заорювання в ґрунт як добрива, оскільки є легкодоступним джерелом вуглецю для ґрунтових мікроорганізмів. При цьому вона має широке співвідношення між C:N = 40–100 : 1 (у соломі ріпаку 40–50 : 1, у рештках кукурудзи 60–70 : 1, у зернових 70–100 : 1). Однак для нормального розкладання соломи у ґрунті відношення C:N має бути 20–30 : 1. Вужче співвідношення між вуглецем і азотом у ґрунті призводить до мінералізації азотистих сполук, а ширше посилює процеси іммобілізації азоту, що потребує додаткового внесення азотних добрив при заорюванні соломи для зниження депресуючої дії соломи на наступні культури. Разом із соломою потрібно внести таку кількість азотного добрива, яке забезпечить відношення С:N = 20:1. Для підвищення ефективності соломи при її заорюванні додатково вносять 0,5–1,5% азоту від її маси, або 5–15 кг N на 1 т соломи.

Поряд із соломою як додаткове джерело органічної речовини може використовуватися бадилля картоплі та цукрових буряків. У бадиллі сільськогосподарських культур при вологості 80% міститься 120 кг/т органічної речовини, 2,0–3,5 кг/т азоту, 0,5–1 кг/т фосфору, 4–5 кг/т калію.

Після збирання товарної частини врожаю бадилля підв’ялюється, рівномірно розподіляється по полю і загортається у ґрунт. Загальна кількість бадилля визначається за валовим збором товарної продукції, помноженим на коефіцієнт: цукровий буряк – 0,5, картопля – 0,2.

При недостатніх обсягах гною для підтримки в ґрунтах ріллі бездефіцитного балансу гумусу зростає роль у структурі посівних площ багаторічних трав – співвідношення багаторічних трав до просапних культур.

Юрій Гринько, за матеріалами зарубіжних видань

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2025