Стратегии обращения с твердым навозом КРС. Часть 1
Зарубежный опыт
Эффективное и экологичное использование навоза скота – важный способ обогащения пастбищ и пахотных земель удобрениями. Навоз – достаточно пролонгированный источник питательных веществ, положительно влияющий на свойства почвы. Разработка методов применения навоза должна обеспечивать экономическую и экологическую устойчивость хозяйствования на всех этапах.
Ключевые моменты
Навоз КРС богат азотом (N), фосфором (P), калием (K), серой (S), магнием (Mg) и кальцием (Ca), а также некоторыми микроэлементами, отличается высоким содержанием воды и органических веществ.
Навоз в смеси с соломой и подстилкой – отличное удобрение, однако его внесение сверх потребностей растений – пустая трата времени и средств. Это также может негативно повлиять на окружающую среду, если избыток питательных веществ попадет в водоемы.
Процедуры по работе с навозом – сбор и складирование, компостирование, сушка и, реже, сепарация и фильтрация.
Навоз неоднороднен, содержание различных веществ в нем довольно сильно колеблется.
Выбор времени внесения важен для снижения риска попадания в водоемы, а также уменьшения запаха. Нормы внесения следует выбирать на основе показателей почвы и потребностей выращиваемой культуры, состава навоза и метода внесения. Использование навоза для обеспечения рекомендуемого для сельскохозяйственных культур уровня азота зачастую приводит к внесению большего количества фосфора, чем требуется.
Основные питательные вещества навоза
Навоз КРС – ценный источник основных питательных веществ, включая азот (N), фосфор (P), калий (K), серу (S), магний (Mg) и кальций (Ca), а также некоторые микроэлементы. Внесение навоза в почву влияет на химические, биологические и физические аспекты ее качества. Навоз положительно действует на продуктивность растений, повышает уровень органического вещества, улучшает структуру почвы и ее водоудерживающую способность, при длительном применении уменьшает эрозию. Компостированный навоз может улучшить бактериальное разнообразие в почве, восстанавливает гумус.
Потребности разных культур в питательных веществах довольно сильно варьируют. Проведение анализа почвы полей или пастбищ покажет текущий уровень питательных веществ и выявит дефициты/излишки. При применении промышленных минеральных удобрений соотношение питательных веществ подбирается индивидуально на основе анализа почвы и целевой урожайности культуры. При удобрении навозом такая "настройка" невозможна, и уровень питательных веществ может не соответствовать требованиям к ним. Содержание N, P, K, S, Mg, Ca и микроэлементов в навозе может сильно различаться, кроме того, период усвоение основных веществ растянут до 3 лет, объем и скорость усвоения растениями зависит от способов ферментации навоза.
Несмотря на то, что преимущества навоза для улучшения состояния почвы широко признаны, к сожалению, лишь немногие скотоводы отправляют образцы навоза на анализ. Опрос в 2017 г. (Канада) показал, что менее 15% хозяйств брали пробы навоза перед внесением на полевые культуры, менее 10% – на пастбища.
Знание уровня питательных веществ в навозе и понимание того, как ключевые питательные вещества влияют на рост сельскохозяйственных культур и пастбищного травостоя, помогают в составлении стратегии работы с навозом.
Азот (N) – основной компонент хлорофилла и аминокислот, из которых строятся белки, имеющие решающее значение для жизни растений. При неполноценном азотном питании растения увядают и погибают. Некоторые белки являются структурными составляющими клеток, другие действуют как ферменты, обеспечивающие биохимические реакции. N также является компонентом нуклеиновых кислот, необходимых для роста и воспроизводства клеток. Азот требуется для получения оптимальных урожаев и напрямую влияет на уровень белка в растениях. Скоту требуются корма с достаточным содержанием белка для поддержания процессов роста, лактации, воспроизводства. Рост кормовых культур и пастбищного травостоя сильно зависит от доступного азота. Азот в навозе в основном представлен органическими соединениями (с медленным высвобождением азота) и некоторым количеством неорганических (с быстрым высвобождением) —нитратов. Растения потребляют питательные вещества в неорганической форме. Органический материал должен разлагаться, чтобы обеспечить трансформацию питательных веществ в неорганические формы, которые затем становятся доступными для растений. Доступность азота для растений зависит от его источника, времени, почвенных условий, температуры. Культуры, выращиваемые на силос или зеленый корм, хорошо реагируют на внесение навоза для повышения уровня азота. Бобовые (например, люцерна) способны к собственным процессам азотофиксации благодаря клубеньковым симбиотическим бактериям, и в основном получают преимущества от внесения фосфора, что также обеспечивает навоз.
В растениях фосфор (P) играет ключевую роль в сложных преобразованиях энергии, фотосинтезе, он необходим для построения белков и других соединений. Фосфор влияет на цветение и развитие семян. Он участвует в накоплении и передаче энергии, активном развитии корней, формировании клубеньков и фиксации азота, а также других важных процессах. Дефицит фосфора оказывает крайне отрицательное действие на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.
Калий (К) необходим для регулирования водного обмена и долговечности насаждений. Он влияет на темпы роста, азотофиксацию, фотосинтез, засухоустойчивость, зимостойкость. Дефицит калия приводит к недоразвитию корневой системы, слабому развитию стебля, медленному росту, зимней гибели многолетних видов.
Сера (S) требуется для производства хлорофилла и метаболизма белков, фиксации азота бобовыми. Дефицит приводит к укорочению растений и пожелтению листьев. Дефицит серы становится все более распространенным явлением, при этом она является третьим по важности лимитирующим веществом в выращивании кормовых культур.
Кальций (Ca) – важный компонент клеточных стенок, придающий им прочность и формирующий структуру. Он также помогает в защите растений от теплового стресса и предотвращает развитие некоторых заболеваний, к которым предрасполагают слабые клеточные стенки.
Магний (Mg), ключевой компонент хлорофилла, играет важную роль в фотосинтезе, контроле поглощения питательных веществ, синтезе сахаров, перемещении крахмала в тканях и азотофиксации в клубеньках бобовых.
Свойства и преимущества навоза как органического удобрения
Навоз КРС содержит довольно много воды и органического вещества. Почва с более высоким процентом органики имеет больший резерв питательных веществ, менее подвержена уплотнению, эрозии и образованию поверхностной корки, а также имеет более высокие инфильтрацию (меньше стока) и водоудерживающую способность. Значительное содержание органического вещества смягчает колебания температуры почвы и уровня pH, улучшает рост корневой системы растений, максимизирует биологическую активность в почве. Микроорганизмы, использующие органику в качестве источника питания, способствуют агрегации почвенных частиц, что улучшает структуру почвы, приводит к повышению водоудерживающей способности песчаных почв и улучшению дренажа тяжелых глинистых. Связывание углерода в результате увеличения содержания органического вещества в почве может способствовать сокращению выбросов парниковых газов.
Навоз в смеси с соломой и подстилкой – отличный источник органических веществ. Отношение уровня органического углерода (C) к общему уровню азота (N) навоза (или другого органического материала) называется соотношением C:N. Почвенные микроорганизмы используют азот в качестве источника питания, расщепляя углеродсодержащие вещества. Далее почвенные микробы погибают и разлагаются. Микробный азот возвращается в почву и становится доступным для растений. Отношение C к N определяет, сколько времени потребуется для завершения этого процесса. Когда в органическом материале недостаточно азота для расщепления углерода, микроорганизмы вместо этого используют азот из почвы. Соотношение C:N от 25 до 30:1 может привести к временному дефициту азота у сельскохозяйственных культур, зависящих от почвенного азота.
Содержание в навозе азота, доступного для растений, варьирует в зависимости от состава навоза и условий окружающей среды, однако сообщается о среднем уровне 5,44 кг на 1 т навоза КРС. Аммоний и нитраты (неорганические вещества) навоза сразу становятся доступными для растений. Примерно 25% органического азота в беспримесном твердом навозе доступно для растений непосредственно в в год внесения, а в навозе, смешанном с большим количеством соломы или подстилки из древесной щепы, — от 10 до 20%. На второй и третий год после внесения органический азот продолжает минерализоваться, и доступным становится до 12% и 5%, соответственно. В зависимости от состава и нормы внесения в первые пару лет применения навоза может потребоваться добавление промышленного азотного удобрения, чтобы обеспечить адекватное снабжение растений азотом. Почвенные микробы расщепляют органический материал в течение нескольких лет, высвобождая азот, доступный для усвоения растениями.
На содержание питательных веществ в навозе влияют многие взаимосвязанные факторы. Правильно разработанные системы кормления и выпаса в сочетании с рациональными стратегиями обращения с навозом оптимизируют его дальнейшее использование.
Внесение навоза сверх потребностей растений приводит к пустой трате времени и финансов. Это также может отрицательно повлиять на окружающую среду, если избыточный уровень питательных веществ попадет в водоемы. КРС для поддержания жизненных функций и продуктивности не может использовать 100% потребляемых питательных веществ. В среднем на это уходит примерно 25% потребленного азота, 35% фосфора и 12% калия. Избыток питательных веществ будет выводиться с мочой и навозом. Снижение потерь корма, улучшение усвояемости и кормление животных в соответствии с их физиологическими потребностями помогут избежать переизбытка питательных веществ при использовании навоза на удобрение.
Анализ почвы — способ избежать чрезмерного применения удобрений. Все растения, в том числе кормовые, имеют разные потребности в питательных веществах. Когда они удаляются из агроэкосистемы при потреблении скотом на выпасе или сборе урожая, выносится значительное количество питательных веществ. По мере увеличения урожайности вынос возрастает. Например, при уборке кукурузы на силос вынос может составить около 1,95 кг фосфора на 1 т силосной массы (35% сухого вещества). С каждой тонной люцернового сена выносится до 6,8 кг фосфора. Внесение навоза может помочь компенсировать вынесенные питательные вещества. Использование анализа и навоза, и почвы для расчета норм снизит риск чрезмерного внесения определенных питательных веществ.
По материалам канадского источника об исследованиях в скотоводстве.
Перевела А. Романенко.
Нет комментариев