Результаты исследования поверхностного способа внесения жидкого органического удобрения в условиях Ленинградской области

УДК 631.333

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СПОСОБА ВНЕСЕНИЯ ЖИДКОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Э.В.Васильев

Рассмотрено состояние парка машин для внесения органических удобрений в Северо-Западном федеральном округе. Приведены основные результаты исследования поверхностного способа внесения жидкого органического удобрения. Ключевые слова: внесение удобрений, жидкое органическое удобрение, неравномерность внесения, эмиссия азота.

Внедрение новых технологий в животноводстве позволило интенсифицировать отрасль, но при этом возросли объемы и концентрация навоза, создающие угрозу окружающей среде. Процесс утилизации навоза можно разделить на переработку, хранение, транспортировку и внесение. Особое внимание стоит уделять оценке способов внесения органических удобрений, оказывающих существенное влияние не только на экологическую безопасность, но и на эффективность сельскохозяйственного производства в целом. От снижения потерь навоза и лучшего использования его питательных веществ, прежде всего, зависит успешное ведение сельскохозяйственного производства.

По данным анкетирования, проведенным ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхо-закадемии в рамках проекта Балтазар (ВАЬТА7АЯ), установлено, что основная доля образующегося в хозяйствах Северо-Западного региона навоза имеет влажность более 85%, то есть является полужидким и жидким (табл. 1). Это обусловлено, в первую очередь, внедрением беспривязного способа содержания крупного рогатого скота (КРС).

Таблица 1. Объем и влажность навоза крупного рогатого скота в Северо-Западном федеральном округе, в г. Санкт-Петербург и Ленинградской области

Объем тыс. тонн Северо-Запад Санкт-Петербург и Ленинградская область

Твердого 1335,32 319,12

Полужидкого 5786,4 1382,88

Жидкого 1780,43 425,5

Всего 8902,15 2127,5

В Санкт-Петербурге и Ленинградской области имеется порядка 420 тыс. га пашни, обеспеченность которых органическими удобрениями (полученных путем переработки навоза КРС) составляет 20% от необходимого количества.

Поэтому в первую очередь навоз должен использоваться в качестве органического удобрения для повышения плодородия сельскохозяйственных земель.

На начало 2011 года в Ленинградской области размещено 115 предприятий молочного животноводства с поголовьем КРС 163,5 тыс. гол., в том числе фуражных коров 75,5 тыс. Основная доля животноводческих предприятий КРС имеют поголовье свыше 1000 голов (около 52% от общего числа предприятий). Большинство хозяйств с поголовьем 600-1000 и свыше 1000 голов применяют беспривязное содержание животных, что влечет получение навоза повышенной (90-93%) влажности. За счет повышения влажности выход навоза увеличивается в 1,5-2 раза.

Анализ полученных данных показывает, что большее распространение получили хозяйства с поголовьем 1000-1500 дойных коров. Такие предприятия работают наиболее эффективно, имеют, в среднем, надой на 1 фуражную корову 6000-8000 кг. Выход навоза и сточных вод доильных залов составляет 90-135 т в день (32-50 тыс. т. в год). Этот объем должен быть утилизирован в виде жидкого органического удобрения (ЖОУ) на площади около 3000 га.

До внедрения интенсивных технологий применялось подстилочное содержание и компостирование навоза с торфом. Парк технических средств был сформирован для внесения твердых органических удобрений и представлен машинами типа ПРТ и РОУ. В настоящий момент машины этого типа преобладают в парках сельхозпредприятий. Так, в Ленинградской области насчитывается около двухсот единиц ПРТ и РОУ с общей грузоподъемностью 1400 т. В то же время машин для внесения жидкого органического удобрения насчитывается всего около пятидесяти пяти единиц с общей грузоподъемностью 440 т. В основном они представлены марками МЖТ и РЖТ, которые морально устарели. У 60% машин из всего парка срок эксплуатации превышает 15 лет, а в некоторых хозяйствах достигает и 20 лет.

Для того чтобы внести весь объем получаемого на предприятии навоза необходимо иметь высокоэффективные машины с минимальным негативным воздействием на окружающую среду. Если произвести расчет количества машин по внесению ЖОУ, оборудованных емкостями вместимостью 25 м3, учитывая средний радиус перевозки 7-8 км, а также количество дней, в которые возможно внесение в соответствии с применяемым севооборотом, для рассмотренных выше хозяйств необходимо 3-4 машины такого типа. Для внесения всей массы жидкого навоза в Ленинградской области необходим парк, состоящий 150-200 машин, для всего Северо-Западного региона потребуется машин- 650-700 [1].

В настоящий момент существуют следующие способы внесения ЖОУ.

Поверхностное:

-внесение разбрызгиванием жидкого органического удобрения с помощью отражателя;

-внесение жидкого органического удобрения через распределитель с системой навесных шлангов;

-внесение жидкого органического удобрения через распределитель с башмачной системой навесных шлангов;

Внутрипочвенное:

-подача под давлением жидкого органического удобрения в открытые бороздки;

-подача под давлением жидкого органического удобрения в бороздку с последующим закрытием;

-внесение жидкого органического удобрения с применением культиватора

[2].

На рынке Северо-Запада РФ получили распространение машины для поверхностного внесения ЖОУ, способом разбрызгивания через отражатель. Доля машин импортного производства составляет 90%.

Исследование данного способа внесения ЖОУ проводились с СЗ МИС на базе предприятия «Родина» Ленинградской области на машине garant Kotte VT 16200/5 2011 года выпуска (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид машины для поверхностного внесения ЖОУ garant Kotte VT 16200/5 2011 года выпуска

Данная машина имеет рабочий орган для распределения удобрения в виде отражателя, практически стандартный для агрегатов данного типа.

Целью исследований являлась оценка поверхностного способа внесения ЖОУ с экологической точки зрения, в частности, изменение содержания иона аммония в почве в течение пяти часов.

Во вносимом ЖОУ содержалось иона аммония 354 мг/кг, нитрата 60 мг/кг фосфора 2000 мг/кг, калия 100 мг/кг. Поле, на котором проводилось исследование, имеет дерново-подзолистый тип почвы со средним суглинком. Внесение велось по многолетним травам первого года высева, горизонт 25 см, доза внесения 20 т/га.

В соответствии с разработанной методикой предусматривалось исследование изменения содержания азота, фосфора, калия в почве после внесения ЖОУ в течение пяти часов, определение неравномерности внесения удобрения по рабочей ширине захвата агрегата. Для определения изменения содержания

питательных элементов в почве поле было разбито на делянки. Были отобраны пробы почвы в трех точках каждой делянки до внесения для определения фона поля. Далее непосредственно после внесения, через один час, через три часа и через пять часов, для определения изменения содержания питательных элементов со временем. Пробы отбирались на глубине 9 см.

Проведенные исследования показали, что при поверхностном внесении наблюдается высокая неравномерность внесения по рабочей ширине захвата (рис. 2) в некоторых местах отклонение составляет 45%. В ходе статистического анализа данных неравномерности по рабочей ширине захвата агрегата коэффициент вариаций составил 48%. Примерно такую же вариацию показали данные анализа содержания калия в отобранных пробах почв (по ширине внесения коэффициент вариаций составил 43 %), что говорит о высокой неравномерности внесения ЖОУ, что в итоге приведет к большой неоднородности поля по содержанию питательных элементов.

Изменение неравномерности внесения ЖОУ по рабочей ширине захвата агрегата

Номер противня

> среднее значение  верхний предел отклонений * нижний предел отклонений

Рис. 2. Неравномерность внесения ЖОУ по рабочей ширине захвата агрегата

Из графика, представленного на рис. 3 видно, что по истечению 5 часов содержание иона аммония составляет 18,73 мг/кг, а это меньше содержания иона аммония по сравнению с пробой, отобранной сразу же после внесения ЖОУ (21,18 мг/кг), на 22%.

Выше изложенный материал позволяет сделать вывод, что поверхностное внесение малоэффективно из-за высокой неравномерности (неравномерность составила 45%) и из-за потерь азота. Так по истечению 5 часов после внесения ЖОУ содержание иона аммония в почве снижается на 22% по сравнению с содержанием иона аммония в пробах, отобранных сразу после внесения удобрения. Кроме того, возможен смыв аммиака в водоемы.

Рис. 3. Изменение содержания иона аммония после внесения в течение пяти часов: К - отбор проб на контрольной делянке; 0 ч - отбор проб непосредственно после внесения ЖОУ; 1 ч - отбор проб через час после внесения ЖОУ; 3 ч - отбор проб через три часа после внесения ЖОУ; 5 ч - отбор проб через пять часов после внесения ЖОУ

По данным исследований внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений позволяет снизить в 7-10 раз потери биогенных элементов из удобрения в результате устранения поверхностного стока и потерь аммонийного азота в атмосферу, уменьшить загрязнение окружающей среды, повысить равномерность и предотвратить заражение кормовых культур гельминтами, патогенными организмами [3].

В настоящее время очень мало данных о внутрипочвенном способе внесения жидкого органического удобрения, поэтому необходимы дополнительные исследования этого способа в условиях Северо-Западного региона.

Литература:

1. Васильев, Э.В. Анализ технологий внесения навоза КРС в условиях модельного хозяйства Северо-Запада РФ / Э.В. Васильев // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования / Сб. науч.тр. СПбГАУ. - 2011. - С.148-150.

2. Васильев, Э.В. Анализ способов и технических средств внесения жидкого органического удобрения / Э.В. Васильев // Машинно-технологическое обеспечение животноводства - проблемы эффективности качества / Сб. науч.тр. / ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии. - 2010. -Т.21. - С.216-221.

3. Личман, Г.И. Обоснование технологических параметров рабочих органов для внутрипоч-венного внесения жидкого органического удобрения / Г.И. Личман, Н.М. Марченко, А.Н. Марченко // Техника в сельском хозяйстве. - 2010. - №4. - С.21-24.

Васильев Эдуард Владимирович, младший научный сотрудник, аспирант

ГНУ Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации

сельского хозяйства

Тел. +79522218306

E-mail: nii@sp.ru

The article deals the machinery used for application of liquid fertilizers in the NorthWest Federal region of Russia. The main investigation results of surface application of liquid organic fertilizers are presented.

Keywords: fertilizer application, liquid organic fertilizer, unevenness fertilizer, emission of nitrogen.

УДК 631.95

ЭМИССИЯ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

Т.Т.Гриднева

Представлен размер эмиссии для трёх парниковых газов и аммиака по технологическим процессам для основных групп животных. Оценено влияние системы кормления, удаления и хранения навоза на потери азота. Предлагается к показателям оценки технологий добавить количественные показатели оценки экологического ущерба от производства продукции по данной технологии. Ключевые слова: экологический ущерб, парниковые газы, потери продукции.

С начала ХХ века количество энергии, затрачиваемой на производство единицы сельскохозяйственной продукции в развитых странах мира, возросло в 8 — 10 раз, на производство промышленной продукции - в 12 раз.

К концу XX века воздействие человека на окружающую среду переросло региональные рамки и стало носить глобальный характер. В международном сообществе наметился переход от общих деклараций о сокращении экологического ущерба к практическим мерам.

Экологический ущерб - это изменение полезности окружающей среды вследствие ее загрязнения, выражающийся затратами общества, связанными с её изменением.