Органические удобрения. Альтернатива или кот в мешке

27 августа 2021 года

Минеральные удобрения постоянно дорожают: только за последний год цены на некоторые из них выросли вплоть до 70%. Может ли органика стать полноценной заменой «минералки»? Что смущает российских аграриев и с какими основными трудностями они сталкиваются при использовании органических удобрений?

Вкладываем в землю

По словам генерального директора компании «Агроноут», к. б. н. Алексея Трубникова, за последний год сырьевые ресурсы на мировом рынке подорожали, и минеральные удобрения не являются исключением. Вслед за мировым рынком цены выросли и в России на 50–70%.

– Россия идет за мировыми трендами, – констатирует специалист компании «Биокомплекс» Антон Ерхов. – Даже несмотря на то что с 2011 по 2013 год мы наблюдали некий спад в цене на фосфаты, процесс удорожания неостановим, и стоимость «минералки» будет расти и дальше. На этом фоне вопрос замещения, пусть и частичного, органикой встает особенно остро.

– Если посчитать стоимость минеральных удобрений, эквивалентных действующим веществам в годовом выходе навоза с животноводческих предприятий, то получаются впечатляющие цифры, – рассуждает руководитель отдела технологии и ООС компании «МЗ «Поток» Ирина Щеголева. – Так, со свинокомплекса мощностью 100 тыс. голов в год и молочной фермы на 4 тыс. коров ежегодно можно получить удобрения, эквивалентные по действующему веществу минеральным стоимостью 40 млн руб.

В этом контексте предприятиям следует пересмотреть свой взгляд на навоз как на предмет утилизации. Опыты, проведенные компанией «Агроноут» в 2016 году, показали, что при прочих равных количествах действующего вещества при использовании органических удобрений (птичий помет) урожайность кукурузы выросла в среднем на 3–4 ц/га по сравнению с минеральными.

– Более того, эффект от органики в виде прибавки урожайности мы отмечали на протяжении трех сезонов, – сообщает Алексей Трубников. – Но при этом наибольшая эффективность была достигнута при сочетании применения органических и минеральных удобрений.

Экономия «минералки»?

Расчеты, проведенные РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева (Г. Дегтерев, 2010 год), показывают, что при регулярном внесении навоза в качестве удобрений под кормовые травы и другие культуры затраты на эквивалентные минеральные удобрения снижаются как минимум вдвое. А при правильной агрономической стратегии его применение способно даже полностью заменить «минералку».

По данным Ирины Щеголевой, годовой выход навоза от свинокомплекса мощностью 100 тыс. свиней в год по содержанию действующего вещества соответствует: по азоту общему (N) 2770 т сульфата аммония, по фосфору (Р2 О5 ) – 1450 т суперфосфата простого и по калию (К2 О) – 490 т хлористого калия.

Согласно исследованиям Дегтерева, в Нечерноземье внесение 20–30 т навоза на гектар дает в среднем прибавку урожайности зерновых 6–7 ц/га, картофеля – 60–70 ц/га, силосных культур – 150–200 ц/га.

Казалось бы, все указывает на необходимость плодотворной работы с навозом в качестве ценного удобрения, однако, по данным Союза животноводов России, почти 40% хозяйств его вообще не заделывают в почву и даже не вывозят на поля, треть ферм занимаются утилизацией посредством компостирования.

По наблюдениям руководителя направления техники для животноводства компании «ТСК» Николая Саяпина, довольно много российских животноводов просто отвозят навоз и складируют вдоль кромок полей, освобождая таким образом место на ферме. Тогда как европейские фермеры, даже те, у которых нет собственного животноводства, активно вносят органику на поля.

– Неудивительно, что они получают в итоге легкие и быстро разуплотняющиеся почвы, хорошо удерживающие влагу, – замечает замглавы КФХ «Русь-1», эксперт по технике Samson Agro Артем Бобрович.

В чем трудности?

Так что же смущает наших сельхозпроизводителей?

– На первый взгляд это отсутствие определенности в конечном результате, – рассуждает Антон Ерхов. – И если относительно минеральных удобрений дозы внесения четко прописаны, действие химических элементов и реакция на них растений закономерно прослеживаются, то работа с навозом – в основном совершенно неясная для многих наших сельхозпроизводителей тема.

По словам Артема Бобровича, для тех аграриев, кто только задумывается над внесением органики, это фактически «кот в мешке». Научная база по работе с нормами органических удобрений частично разрушена и устарела. А на практике рисковать своим урожаем, действуя методом проб и ошибок, желающих мало.

– Нормы внесения навоза назначаются по выносу питательных веществ сельскохозяйственными культурами с учетом планируемой урожайности, коэффициентов использования и потерь, – констатирует Ирина Щеголева. – Для ориентировочных расчетов допускается норму внесения в почву удобрений на основе навоза лимитировать по азоту до 200 кг/га, так как этот элемент имеет наибольшую подвижность в почве и степень влияния на урожай.

Интересно, что в западных странах остро стоит проблема зафосфачивания почв, и на первый план выходит лимитирование по фосфору.

– Кроме того, минеральные удобрения оказывают непосредственное действие на само растение, – добавляет Антон Ерхов. – В этом их самый большой плюс. Агроном четко понимает нормы N-P-K, действия и их следствия. В отличие от них органика воздействует в первую очередь на почву. Иными словами, внесение навоза – это долгосрочные инвестиции в почву, формирование гумуса, разуплотнение почв и т.д. И математика здесь совершенно другая.

– К тому же «минералка» имеет хотя и разовое влияние, но быстрое и четко отслеживаемое, тогда как воздействие органики пролонгировано, и реакция у растений на ее внесение не столь ярко выражена, – продолжает Артем Бобрович.

Но главное, что отпугивает фермеров от работы с органикой, по мнению Николая Саяпина, это дополнительная подготовка таких удобрений. – С «минералкой» все просто: она уже готова к внесению, машины хорошо изучены. Про органические удобрения так сказать нельзя: работа с навозом требует его длительной подготовки (карантинирование, очищение, возможное разделение на фракции и т.д.).

Кроме того, необходимо продумывание логистики внесения и складирования навоза, приобретение дополнительных единиц техники, опыт эксплуатации которых еще невелик.

На практике же, как замечает Антон Ерхов, технологию работы с навозом зачастую приходится подбирать индивидуально.

Так, исследования западных компаний (Madison et al., 1986) показывают, что несмотря на то, что цены на минеральные удобрения постоянно растут в результате увеличения затрат на энергию, во многих случаях они остаются ниже, чем стоимость обработки навоза животных. Следовательно, если рассматривать только экономическую ценность навоза как источника питательных веществ для растений, особенно азота, его использование может быть неконкурентным.

Тщательно и системно

Любые технологические и экологические проблемы можно успешно решить только при системном подходе. Соответственно, для достижения экономического эффекта необходим тщательный расчет всей системы, который должен опираться на состав и консистенцию навоза, виды выращиваемых сельскохозяйственных культур, их планируемую урожайность, используемые агротехнологии на выбранных для внесения удобрений полях. В компании «Биокомплекс» уверены, что только при таком анализе хозяйство может максимально использовать органику, замещая ею дорогие минеральные удобрения на 70–80%.

Как показывает практика, растениеводы пока еще неохотно идут на работу с навозом (опросы показали, что 70% фермеров не готовы вкладываться в дополнительное оборудование), поэтому рынок органических удобрений в ближайшее время вряд ли будет четко сформирован. Однако животноводам деваться некуда, поскольку они вынуждены опустошать лагуны и навозохранилища, и делать это нужно с максимальной выгодой.

Ирина Щеголева отмечает, что вывоз навоза на поля ставит серьезные экономические задачи перед сельхозпроизводителем, и в свете огромных отходов на рентабельность хозяйства напрямую влияет эффективность системы внесения органических удобрений в почву. От того, в каком виде образуется навоз и как в дальнейшем он обрабатывается, будут зависеть стратегия работы, тип и количество приобретаемой техники.

В твердом виде

Именно с твердым навозом в основном работают и желают работать те предприятия, у которых нет своего животноводства, то есть приобретают его в качестве органического удобрения.

Но, как уточняет Ирина Щеголева, ценным удобрением является навоз полуперепревший, перепревший уже потерял большую часть своих питательных свойств.

Твердые виды органики получают на птицеводческих предприятиях, а на животноводческих ее остается относительно немного (подстилочный навоз). Также твердая фракция образуется при сепарации бесподстилочного навоза, и ее доля в среднем доходит до 10% общего объема неразделенного навоза.

На комплексах, где используется содержание животных на глубокой подстилке, в соответствии с ветеринарно-санитарными правилами подстилочный навоз с влажностью до 70% обеззараживают биотермическим методом (укладка в бурты).

Такая технология малозатратна и требует только площади для хранения буртов и периодического перемешивания.

– А дальше начинается самое интересное: вместо того, чтобы в соответствии с требованиями вносить ровным слоем на поля уже готовое ценное удобрение, его просто закатывают бульдозером в почву и запахивают или разравнивают дискатором, – иронизирует Николай Саяпин. – Естественно, ни о каком равномерном внесении речи уже не идет, эффективность от такого способа внесения будет сомнительной.

Прицепы-разбрасыватели

Равномерное и точное распределение материала с минимальным влиянием на экологию, но при этом с просчитываемым эффектом обеспечивают специальные универсальные разбрасыватели. К ним относятся, например, универсальные прицепы таких компаний, как Samson Agro, Fliegl, Joskin, Bergmann, «Ярославич», «ЗапАгромаш» и др.

Для равномерного распределения биоудобрения применяют сплошной способ внесения. Причем, по словам Николая Саяпина, применение подобных машин возможно в течение всего подготовительного периода до посева. Если требуется локальное внесение, то разбрасыватели используют после уборочной.

Кроме сухого навоза такие универсальные машины хорошо работают с распределением извести, дефеката, компоста, почвы из отстойников, куриного помета, доломитовой муки и др. Чаще всего помимо основной задачи разбрасыватели используются для перевозки грузов: сам механизм разбрасывания можно снимать и задействовать прицеп как универсальный (для перевозки силоса, зерна, гравия и т.д.). Мощность и кубатуру выбирают из расчета ежедневного внесения органического удобрения и с учетом объемов производимого навоза.

Кроме объемов бункера, разбрасыватели отличаются вертикальным или горизонтальным расположением валов разбрасывающего узла. По мнению специалистов компании Joskin, с более мелкой и летучей фракцией (сухой куриный помет, торф, дефекат и т.д.) горизонтально расположенные валы справляются лучше. Для твердого навоза, как правило, из ферм с КРС подойдут машины с вертикальными валами.

А чтобы однородность распределяемой массы была еще лучше и взлетела производительность труда, Николай Саяпин советует использовать системы GPSнавигации в тракторе. Не стоит также забывать об уплотнении почвы: прицепы, которые вносят органику, чаще всего работают не по технологическим колеям, и даже при неполной загрузке это серьезная масса. Так, например, в линейке Samson Agro есть прицепы объемом от 9 до 23 м3.

И здесь выходом из ситуации могут стать широкие шины (550–600 мм). Кроме того, большую роль играет вес самой машины. Так, например, навозоразбрасыватели серии Flex (Samson Agro) на 2–3 т легче основных конкурентов аналогичного тоннажа из-за применения облегченной стали Domex.

Кстати, если распределение навоза происходит перед основной обработкой почвы, то с точки зрения уплотнения ширина шин играет менее значимую роль: после внесения на поле выйдут почвообрабатывающие машины.

Навоз жидкий, проблемы – глобальные С жидким навозом ситуация сложнее, чем с твердым, прежде всего потому, что его объемы в разы больше.

По словам Ирины Щеголевой, к жидким видам удобрения встречается пренебрежительное отношение, поскольку они имеют низкую удобрительную ценность. Но в качестве выхода она видит увеличение нормы внесения. Опыты, проведенные ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова в Краснодарском крае, показали, что самым эффективным оказался жидкий свиной навоз. Он выиграл по влиянию на продуктивность севооборота у жидкого навоза КРС, компостов из навоза, минеральных удобрений.

На втором месте был жидкий навоз КРС. Это объясняется тем, что в жидких органических удобрениях на основе навоза питательные вещества находятся в растворимой, легко доступной растениям форме.

– Жидкие органические удобрения нельзя сложить, приходится сразу распределять, ведь нужно освобождать навозохранилища (лагуны) для новых порций навоза. Тут в первую очередь на первый план выходит вопрос достаточности площадей для внесения удобрений с допустимыми нормами, – говорит Ирина Щеголева.

По ее наблюдениям, проблемы с нехваткой площадей чаще встречаются на свинокомплексах. Внесение навоза с многократным превышением рекомендуемых норм на протяжении ряда лет приводит к деградации земель, и для их восстановления может потребоваться рекультивация почв биологическим методом.

Как отмечает Артем Бобрович, особенно остро стоит этот вопрос в Белгородской области, где сосредоточено около 25% производства всей свинины в России. – Для молочного производства эта проблема, как правило, нехарактерна, ведь в этом случае в первую очередь задумываются о прифермских севооборотах для выращивания сочных кормов, – комментирует Ирина Щеголева.

Разделяем?

В настоящее время технические проблемы предварительного перемешивания и внесения неразделенного навоза на поля успешно решены. Но тут перед предприятиями встают экологические нормативы: исходное сырье нужно разделять на твердую и жидкую фракции и вносить их на поля по отдельности. При этом предъявляемые к этому процессу требования год от года ужесточаются.

Для разделения навоза (отделения твердой фракции от жидкой) используются шнековые и вальцевые сепараторы, декантеры (центрифуги) и другие устройства.

– В твердую фракцию переходит ориентировочно 25% азота, 40% фосфора и 10% калия от исходного содержания, большее же количество питательных веществ остается в жидкой фракции, – говорит Ирина Щеголева. – Именно то, что значительная доля фосфора остается в твердой фракции, диктует обязательность сепарации в странах ЕС.

Преимуществами хранения жидкой отсепарированной составляющей навоза Антон Ерхов называет сокращение в 1,5–2 раза периода выдерживания (карантина) перед внесением и, соответственно, уменьшение объемов накопителей, а следовательно, и затрат на их строительство.

Так, неразделенный свиной навоз до внесения должен выдерживаться 12 месяцев, разделенный – 7–9 месяцев. Объем лагун в этом случае соответственно уменьшится.

Кроме того, существенно удешевляется насосное оборудование, так как появляется возможность перекачивать выделенную жидкую фракцию менее мощным насосом на дальние расстояния. К тому же отсепарированная жидкая фракция меньше расслаивается, поэтому не требует интенсивного перемешивания в навозонакопителях, не заиливает их. А за счет низкой концентрации уменьшается площадь необходимых земель для внесения, и допустимая норма может достигать до 300 м3 /га в год.

Но если предприятие решает работать с сепарированным навозом, в цепочку добавляется больше звеньев: сами установки по разделению навоза (сепараторы), площадки для складирования твердой фракции, оборудование для вывоза твердых отходов на поля.

Как дополнительный бизнес-проект животноводческие предприятия рассматривают организацию линии подготовки твердой фракции с целью получения удобрений на продажу. Однако на данный момент опыт отдельных хозяйств показывает, что они не всегда пользуется спросом. И велика вероятность не найти рынка сбыта.

– Тогда хранение этого материала станет обузой для фермера, поэтому, планируя сепарацию навоза, необходимо сразу же решать связанные с реализацией твердой фракции задачи на этапе проектирования, – предупреждает Ирина Щеголева.

Соответственно, выбор той или иной технологии и ее компонентов обусловлен множеством факторов: планами по использованию продуктов переработки, консистенцией навоза, дальностью расположения полей от основного навозонакопителя, условиями содержания животных (вид подстилки, корма и т.д.), видом самих животных, имеющейся техникой, а также культурами, выращиваемыми на полях, и др.

Кстати, ценность навоза как удобрения различна в зависимости от того, в каком виде он подается на поля.

По словам Алексея Трубникова, отсепарированная навозная жижа практически не содержит сухого органического вещества, а именно оно отвечает за формирование гумуса и улучшение почвенной структуры. Иными словами, чем больше твердых включений в навозе (сухая органическая составляющая), тем выше его ценность как удобрения.

– Неразделенный навоз более концентрированный по содержанию питательных веществ (азот, калий, фосфор), чем жидкая фракция, – подтверждает главный научный сотрудник «Всероссийского научно-исследовательского института агрохимии им. Д.Н. Прянишникова» (ФГБНУ «ВНИИ агрохимии») д. с.-х. н. Генриэта Мерзлая. – Осветленная фракция хороша для применения на силосных культурах и кормовых травах, где в приоритете получение большой вегетативной массы, но она в четыре – восемь раз беднее. Соответственно, внесение неразделенного навоза будет иметь большую эффективность с точки зрения влияния на почву и растения.

Оборудование для жидкого навоза

– Жидкие низкоконцентрированные органические удобрения можно вносить экономичным гидромеханическим способом с помощью насосов, шлангов. Твердые же виды – только посредством экономически затратного мобильного транспорта – навозоразбрасывателей, – обращает внимание генеральный директор «МЗ «Поток» Михаил Леонов. – Шланговые системы по нормам и времени внесения оптимально подходят для современных предприятий с самосплавной системой удаления навоза из животноводческих помещений.

В состав оборудования шланговых систем входят: насосная станция (обычно дизельная), транспортируемые и буксируемые шланги, трактор с устройством для внесения (аппликатором или инжектором). Кроме того, используется вспомогательное оборудование: транспортировщики шлангов, компрессор для очистки шлангов, расходомер для регулировки норм внесения.

Транспортирующий шланг укладывается от насосной станции до середины технологической площадки на поле, там к нему присоединяется буксируемый шланг, который в свою очередь подключается к устройству для внесения навоза, установленному на тракторе. Агрегат движется челночным способом, производя внесение навоза, непрерывно поступающего по шлангам из навозохранилища, пока не обработается вся поверхность технологической площадки на поле. Затем шланги перемещаются на другую позицию.

– Надо понимать, что в данной системе в работе обычно участвуют два-три трактора: основной, буксирующий шланг с аппликатором для внесения (или рабочим органом) мощностью 300–350 л.с., и вспомогательные мощностью 100–150 л.с. для транспортировки катушек и укладки шлангов. Кроме того, постоянно работает дизельный мотор, приводящий в действие насосную станцию, – обращает внимание Артем Бобрович.

Для внесения навоза в почву на трактор, как правило, устанавливаются два типа навесок: разбрызгиватели (аппликатор поверхностного вноса) и внутрипочвенные инжекторы (дисковый инжектор, инжектор-культиватор и др.). Процесс поверхностного внесения идет довольно быстро. Так, по подсчетам специалистов, на разбрызгивание 20 т жидкого навоза требуется около 10–12 минут, тогда как внесение этого объема культиватором в землю – от 30 минут до 1,5 часа (в зависимости от мощности трактора). Кроме того, на внесение 20 т навоза дождеванием нужен трактор мощностью 120 л.с., при почвенном внесении нужно прибавить к этим 120 л.с. еще по 20–30 на каждый дисковый плуг, а значит, нужен трактор большей мощности.

– Однако при разбрызгивании удобрений дождеванием теряется до 70% связанного азота, а при внесении в почву – 5–10%, – подсчитывает Антон Ерхов. – Более того, первый способ несколько противоречит современным экологическим требованиям, и Россия близка к его запрету (как это уже сделано в Европе), так как проблема испарений и неприятных запахов становится актуальной для проживающих поблизости людей.

Во избежание распространения неприятных запахов при внесении жидких удобрений используются инжекторы – навесные орудия, куда под давлением впрыскивается жидкий навоз, и сразу же идет процесс заделывания его в почву. Например, в настоящее время компания «МЗ «Поток» для шланговых систем выпускает линейку устройств для внутрипочвенного внесения с различными рабочими органами и шириной захвата: глубокорыхлители, культиваторы-инжекторы, дисковые бороны.

Не внутрь, но и не снаружи

Относительно новая технология внесения жидкого навоза многошланговыми (рамошланговыми) машинами сейчас уже занимает в Европе лидирующую позицию. Популярность эта объясняется в том числе экологическими требованиями: практически по всему Евросоюзу приняты запреты или ограничения на использование поверхностных разбрызгивателей.

Такие машины представляют собой навесную штангу со свисающими по сторонам шлангами-трубочками, через которые навоз подается в прикорневую зону растений. Штанги поднимаются, опускаются и складываются вместе с помощью гидравлической системы копирующего управления. Машины имеют большое количество рядов и распределяют навоз на уровне 0–20 см от земли без всплесков, минимизируя разбрызгивание и попадание его на листья, а также увеличивая точность внесения в междурядья при работе со злаковыми культурами.

Ширина захвата в таких агрегатах довольно большая, так, например, у Samson Agro SBHX2 она достигает 36 м. Чуть более усложненная конструкция – так называемые Trailing shoe (в переводе «волочащийся башмак») – отличается тем, что шланги уже не свисают свободно, а зафиксированы направляющей планкой и прижаты к самой земле, то есть практически волочатся за машиной.

Таким образом, в полном смысле такие машины нельзя отнести к внутрипочвенным и инжекторным, у них нет сошников, но фактически они вносят органику на землю, лишь слегка ее вдавливая. Подобные машины производят компании Agrometr, Vogelsang, Fliegl, а также Samson Agro (SB, SBX, SBX2), Joskin (Pendislide) и другие.

А может, бочками?

По мнению Михаила Леонова, на данный момент технические вопросы предварительного перемешивания, транспортирования и внесения на поля жидких органических удобрений в целом решены Но проблема может быть в нехватке площадей для экологически безопасного внесения. Он замечает, что если объемы удобрения большие или очень ограничены сроки внесения, то решением становится использование шланговых систем повышенной производительности с увеличенными диаметрами шлангов и соответствующей насосной станцией.

При всех своих плюсах шланговые системы имеют недостатки: расстояние до полей ограничено длиной перекачивания насосными станциями, существует сложность прокладки трассы транспортирующих шлангов при наличии природных или искусственных преград. Так, максимально возможное расстояние от навозохранилища до полей при работе шланговой системы с одной насосной станцией составляет 4–5 км. При большей длине производительность сильно снижается, и возрастает угроза порчи буксируемого шланга из-за недостатка в нем давления.

Если же возникает необходимость перекачки удобрения на большие расстояния, специалисты компании «МЗ «Поток» советуют увеличить длину шланговой системы установкой дополнительных подкачивающих (бустерных) насосных станций.

– Автоматизация бустерных насосных станций способствовала распространению шланговых систем длиной 8 км, есть примеры и работы 12-километровых систем с тремя насосными станциями, – замечает Михаил Леонов.

Есть и другой путь – обустройство промежуточных (бустерных) лагун, в роли которых может выступать, например, мобильный контейнер на 100–120 м3 . То есть закачка навоза будет осуществляться в промежуточную емкость, а оттуда вноситься на поля шлангами или с помощью полевых цистерн.

– Таким образом, возможен комбинированный вариант с установлением промежуточного контейнера-накопителя, куда по магистральному шлангу закачивается навозная жижа, а дальше бочками развозится и вносится на поля, – предлагает Артем Бобрович. – Если же поля расположены на расстоянии 15–20 км, то здесь альтернативы цистернам уже нет.

– Когда аграрии слышат про внесение навоза бочками, то обычно морщатся, представляя себе растянутый по времени процесс, – замечает Николай Саяпин. – Однако бочка бочке рознь. И современный рынок предлагает высокопроизводительные машины, например, цистерны Samson Agro серии PG II, позволяющие осуществлять закачку 21-кубовой емкости за три минуты.

Кроме того, на некоторые бочки можно сразу устанавливать навесные орудия (лаповые и дисковые) для внутрипочвенного внесения. Например, культиваторные инжекторы Joskin Terraflex позволяют производить заделку на глубину от 12 до 15 см. А некоторые дисковые культиваторы способны работать даже по вегетации: их режущие диски проделывают борозды в почве, в которые впрыскивается навозная жижа. Это сводит к минимуму повреждение подкармливаемых растений.

Опыт европейских фермеров свидетельствует, что такой способ подкормки органикой позволяет получить дополнительно один-два укоса и в целом снимать с одного поля четыре – шесть урожаев кормовых трав в год.

Журнал Агропрофи #5-2021

#навоз #почва 

Комментариев: 0   Просмотров: 108

Пока нет комментариев. Станьте первым!

Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.