Оценка содержания питательных веществ в отходах животноводства в Ленинградской области

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. _ИАЭП. 2015. Вып. 87._

УДК 631.95

В. Б. МИНИН, канд. с.-х. наук; И. А. СУББОТИН

ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОТХОДАХ ЖИВОТНОВОДСТВА В ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Рассмотрен вопрос содержания питательных веществ в отходах животноводства в России (на примере Ленинградской области): актуальность соответствующих справочных документов, сравнение справочных и экспериментальных данных, совершенствование справочных документов.

Ключевые слова: навоз, помёт, азот, фосфор, сравнительная оценка.

V. B. MININ, CandSc (Agr); I. A. SUBBOTIN

ASSESSMENT OF NUTRIENTS CONTENT IN ANIMAL WASTE IN LENINGRAD REGION

An issue of nutrients content in animal waste in Russia is considered (case study of Leningrad Region): relevance of reference documents, comparison of reference and experimental data, improvement of reference documents.

Key words: animal manure, poultry manure, nitrogen, phosphorus, assessment.

Отходы животноводства: навоз КРС, свиней, помёт птиц могут являться важным, а иногда и единственным источником поступления питательных элементов в почву и обеспечения минерального питания сельскохозяйственных культур. В тоже время они могут создавать риск загрязнения естественных экосистем и водных источников соединениями азота и фосфора[1, 2]. Информация о точном содержании питательных веществ в навозе/помёте необходима как для составления и использования объективного баланса питательных веществ на ферме и в хозяйстве, так и для подготовки правильной схемы приготовления компоста и последующего расчёта его доз для удобрения полевых культур. В идеальных условиях считается, что у закончившего рост здорового организма количества поступившего с кормом и выделенного с калом, мочой, продукцией и в газообразной форме азота равны, и это получило название азотистого равновесия. Однако, в реальных условиях, соотношение поступивших в организм

212

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

сельскохозяйственного животного/птицы и покинувших количеств азота и фосфора формируется более сложным путем[3]. Поэтому, определение объёмов содержания этих элементов в животноводческих отходах является важным условием правильного управления потоками питательных веществ в хозяйстве [4].

Для технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта определены справочные данные. Наиболее авторитетным является официальный нормативный документ РД-АПК 1.10.15.02-08 "Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта" [5]. Данный документ разработан группой ведущих научных сельскохозяйственных учреждений России и утверждён заместителем Министра сельского хозяйства 29 апреля 2008 г. Предыдущая редакция была утверждена в 1999 г.

Как правило, именно справочные данные из этого документа используются сельскохозяйственными предприятиями, т.к. методы химического определения питательных веществ в навозе и помёте сложны и для выполнения анализа требуют специальных, лабораторных условий.

Вместе с тем, в рамках проведения агроэкологических исследований, в аналитической лаборатории ИАЭП в последние годы был проведён ряд анализов [6, 7, 8], результаты которых показали значительное расхождение значений содержания азота и фосфора в навозе и помёте со справочными.

Цель настоящего исследования - получение объективных данных о содержании азота и фосфора в навозе КРС, свиней и помёте птицы в хозяйствах Ленинградской области. Материалы и методы

Для анализа данных были использованы результаты анализов проб навоза и помёта, отобранных в хозяйствах Ленинградской области в 2013-2015 годах. Отбор проб проводился по ГОСТ 26712-85.

Определение влаги в свежем навозе и помёте определялось по ГОСТ 26713-85 методом высушивания навески при 105° С.

Определение общего азота и фосфора проводилось после минерализации органического вещества в концентрированной серной кислоте с перекисью водорода по ГОСТ 26715-85. Результаты и обсуждение

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. _ИАЭП. 2015. Вып. 87._

Для Ленинградской области наиболее типичными по распространению являются молочные хозяйства[9], поэтому большинство проб, поступающих в аналитической лаборатории ИАЭП - это свежий навоз КРС.

В табл. 1 показано сравнение между содержанием питательных веществ в свежем навозе и помёте согласно РД-АПК 1.10.15.02-08 и средним значением, полученным в результате лабораторных анализов лаборатории ИАЭП.

Таблица 1

Сравнительная оценка содержания питательных веществ в навозе и помёте

Вид органического отхода Питательное вещество Примерное содержание в сухом веществе. %

РД-АПК 1.10.15.02-08 Данные ИАЭП Разница

Навоз крупного рогатого скота Общий азот (N3 3,2 2,90 9,4 %

Общий фосфор (Р) 0,8 0,77 3,8 %

Навоз свиней Общий азот (N3 6,0 4,77 20,5 %

Общий фосфор (Р) 1,42 1,47 3,5 %

Птичий помёт Общий азот (N3 6,3 4,38 30,5 %

Общий фосфор (Р) 1,56 0,62 60,3 %

Из таблицы видно, что наибольшая разница между справочными и экспериментальными данными - 30,5 % и 60,3 % наблюдается для общего фосфора и азота в сухом веществе птичьего помёта.

В табл. 2 представлен ряд статистических характеристик выборки, сформированной по результатам выполненных анализов содержания азота и фосфора в навозе КРС.

Таблица 2

Статистическая характеристика данных о содержании питательных веществ в _навозе крупного рогатого скота, % в сухом веществе_

Содержание элементов в навозе КРС Среднее значение Медиана Диапазон колебаний Дисперсия

Азот 2,93 3,30 1,41 - 5,18 1,50

Фосфор 0,77 0,81 0,41 - 1,18 0,15

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

Обращает на себя внимание очень высокая вариабельность содержания азота в навозе. Хотя среднее значение показателя приближается к значению, представленному в РД-АПК 1.10.15.02-08, размах варьирования содержания азота достигает 3,77. Диапазон колебаний по содержанию фосфора в навозе КРС более стабильный показатель, хотя и в этом случае наблюдается размах варьирования 0,77.

Причины столь значительных колебаний в содержании питательных веществ в навозе и помёте объясняются тем, что в последние годы, в целом по России, в сельскохозяйственных предприятиях отмечаются значительные различия в технологиях содержания скота и кормлении. Наблюдается значительная вариабельность по продуктивности коров в области. И всё это, очевидно, и отражается в изменчивости содержания питательных веществ в навозе и помёте.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод о том, что, для совершенствования российской системы оценки содержания питательных веществ в навозе и помёте необходимо разделить общий документ по географическим зонам со схожими почвенно-климатическими условиями и более часто обновлять данные, а также изменить формы данных. Также целесообразно ввести дополнительные графы для отображения дополнительных условий, связанных с кормлением, содержанием, генетическими особенностями животных и прочими условиями, что позволило бы выявить закономерности, связанные с данными факторами. Для регулярного сбора всей этой информации целесообразно организовать соответствующую электронную базу данных.

Природно-климатические условия большей части СЗФО, как российской части региона Балтийского моря схожи, так что данный фактор не сильно влияет на вариабельность значений содержания азота и фосфора в навозе и помёте. Поэтому авторы предлагают сформировать единую Балтийскую базу данных содержания питательных веществ в навозе и помёте, предоставляющую возможность накопления данных для их последующего анализа и выявления зависимости свойств навоза от различных факторов (технологий содержания, кормления, генетических особенностей животных и т.п.).

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов. _ИАЭП. 2015. Вып. 87._

ВЫВОДЫ

Действующий рекомендательный документ РД-АПК 1.10.15.0208 "Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта", предназначенный для использования при проектировании предприятий крупного рогатого скота, свиноводческих и птицеводческих предприятий и включающий информацию о содержании питательных веществ в навозе и помёте содержит усреднённые данные для широкого диапазона условий. При сравнении содержащихся в нём справочных данных с экспериментальными данными обнаружены значительные расхождения (максимальное расхождение - 60,3 % - по содержанию фосфора в птичьем помёте).

Для повышения точности и актуальности справочных данных, целесообразно формирование отдельного справочного документа для Северо-Западного региона Российской Федерации и учёт дополнительных факторов, влияющих на содержание питательных веществ.

В рамках Балтийского региона целесообразно организовать единую Балтийскую базу данных содержания питательных веществ в навозе и помёте, что создаст предпосылки для проведения совместных исследований процессов, формирующих питательные вещества в навозе и помёте.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рекомендации по обоснованию экологически безопасного размещения и функционирования животноводческих и птицеводческих предприятий / А.Ю. Брюханов, Д.А. Максимов, Э.В. Васильев, Е.В. Шалавина, И.А. Субботин, А.С. Оглуздин, Х. Хухта, Р.А. Уваров / Под ред. А.Ю. Брюханова. СПб.; ИАЭП, 2015.52 с.

2. Максимов Д.А., Брюханов А.Ю. и др. Методика принятия решения об экологически безопасном размещении сельхозпредприятия //Техника в сельском хозяйстве. 2014. №5. С. 24-26.

3. Maximov D.A., Bryukhanov A.Y., Subbotin I.A., Vasilyev E.V. Selecting manure management technologies to reduce ammonia emissions from big livestock farms in the Northwestern Federal District of Russia / Д.А. Максимов, А.Ю. Брюханов, И.АСубботин, Э.В. Васильев//Ammonia workshop 2012 Saint Petersburg. Abating ammonia

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства_

emissions in the UNECE and EECCA region: Изд-во RIVM, Bilthoven, The Netherlands. 2014. С.161-168.

4. Субботин И.А., Брюханов А.Ю., Ранта-Корхонен Туйя. Повышение экологической безопасности сельского хозяйства путём выбора технологических решений на основе критериев наилучших доступных технологий// Сборник материалов XVI Международного экологического форума «День Балтийского моря». 2015. С. 53-54.

5. РД-АПК 1.10.15.02-08 «Методические рекомендации по технологическому проектированию систем удаления и подготовки к использованию навоза и помёта». М.: 2008. 91 с.

6. Субботин И.А., Оглуздин А.С. Рентабельность биогазовых технологий в скотоводческих хозяйствах в условиях Северо-Запада России// Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 3 (8). С. 174-178.

7. Субботин И.А., Брюханов А.Ю. Современные технологии энергетического использования возобновляемого сырья//Международный научно-исследовательский журнал = ResearchJournalofInternationalStudies. 2013.№8-1(15). С.116-118.

8. Шалавина Е.В., Субботин И.А., Васильев Э.В. Исследование седиментации свиного навоза, его жидкой фракции и навозосодержащих стоков// Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2014. № 1 (25). С. 152-156.

9. Субботин И.А., Брюханов А.Ю. Выбор технологии утилизации навоза/помета на основе критериев наилучших доступных технологий для хозяйств северо-западного региона России/И.А. Субботин, А.Ю. Брюханов// Материалы международного агроэкологического форума 12-23 мая 2013 г., Санкт-Петербург: в 3 т. Изд-во ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, Санкт-Петербург. -2013. -Т.3. -С.46-51.