Роль побічної сировини в удобренні сільськогосподарських культур

Вміст органічної складової ґрунту вже був дефіцитним ще з 90-х років минулого століття, а його мінімальні втрати по Україні, в середньому, становлять 0,6–0,7 т/га. Тому популяризація альтернативного (органічного) землеробства приведе до покриття дефіциту гумусу в ґрунті та виходу на його бездефіцитний баланс. Використання природної сировини при цьому сприятиме покращенню засвоєння внесених поживних речовин, утриманню вологи, покращенню структурного стану та підвищенню інтенсифікації гуміфікації рослинних решток.

Хімічно синтезовані мінеральні добрива забезпечують лише короткочасне підвищення врожайності рослин, знижуючи одночасно обсяг гумусу в ґрунті. Для підтримання родючості ґрунтів, хоча б на тому ж рівні, надалі треба весь час збільшувати кількість добрив приблизно вдвічі, а то і утричі, щороку. Внаслідок цього в ґрунтовому покриві відбуваються зміни, що ведуть до втрати родючості: підвищується кислотність, змінюється видовий склад ґрунтових організмів та мікрофлори, порушується кругообіг речовин, руйнується структура ґрунту, тобто відбуваються деградаційні процеси та погіршуються інші його властивості.

Аби це попередити, варто використовувати органічні добрива природного походження: свіжий гній та перегній, компости (як монокомпонентні, так і полікомпонентні, тобто гній від різних видів тварин у поєднанні з наповнювачами — сіном, соломою, тирсою, листям, лушпинням, піском, торфом тощо).

ВИКОРИСТАННЯ ПЕРЕГНОЮ МАЄ НИЗКУ ПЕРЕВАГ, ЗОКРЕМА:

покращує пористість ґрунту;

підвищує здатність утримувати вологу;

посилює фотосинтез, сприяє підвищенню врожайності сільськогосподарських

культур;

активізує ріст і розвиток рослин;

підвищує стійкість до захворювань і уражень шкідниками;

заселяє ґрунтовий субстрат корисною мікрофлорою;

зменшує накопичення важких металів у продукції.

Традиційне використання гною

Традиційно, на органічне добриво переробляють гній. Хоча «свіжий» використовувати в якості добрива не рекомендують, оскільки там містяться збудники захворювань, насіння бур’янів, а також складні органічні сполуки, які є недоступними для засвоєння рослинами. Що стосується рідкого гною, то він потребує розділення на тверду і рідку фракції. Таким чином, переробка гною починається із його знезараження та зневоднення. Для знезараження доцільно застосовувати біологічні, хімічні або фізичні методи, в залежності від його складу та походження.

Найпоширенішою технологією переробки органічних відходів на добриво є компостування, вона найпростіша і найбільш поширена в країнах Європи. За пасивного компостування біотермічний процес мінералізації та гуміфікації речовин відбувається в аеробних умовах під дією, переважно, термофільних мікроорганізмів. В залежності від вологості, у гній додають вологопоглинаючі карбоновмісні домішки: торф, тирсу, подрібнену солому, стебла соняшника чи кукурудзи, ґрунт, деревинну кору, інші місцеві сировинні органічні відходи. Важливими показниками, що впливають на інтенсивність процесу компостування, є співвідношення азоту та вуглецю, реакція середовища, вологість та температура маси.

Чим більше відрізняються фактичні параметри суміші від оптимальних, тим повільніше протікає процес компостування, значніші втрати азоту. Готові компости стають сипкими, зменшуються за масою, що полегшує їхнє транспортування та внесення в ґрунт.

Технологічний процес компостування може здійснюватися у спеціальних ямах, на тимчасово пристосованих майданчиках, у механізованих гноєсховищах і у стаціонарних закритих цехах. Тривалість компостування пасивним методом становить 4–8 місяців, що є досить проблематичним у плануванні подальшого його використання. Для інтенсифікації компостування використовують ферменти та мікробіологічні препарати.

У процесі мікробіологічного компостування беруть участь більше 2000 видів бактерій і не менше 50 видів грибів, завдяки чому переробка посліду триває протягом 8–14 діб. Під час цього процесу знищується хвороботворна мікрофлора та яйця гельмінтів, насіння бур’янів втрачає схожість, забезпечується зниження вологості і усунення запахів, підвищується щільність продукту, прискорюються процеси деструкції органічних речовин, зменшуються втрати азоту, що досить цінно у його подальшому використанні. Ефективність даного способу досить висока, оскільки, фактично, не потрібні енергоресурси. Компостування потребує значно менших інвестицій, у порівнянні з іншими технологіями, бо основні затрати йдуть лише на спорудження майданчиків і придбання машин для формування буртів та аерації компостної маси.

Нетрадиційне використання гною

Менш поширеними в Україні є нетрадиційні шляхи раціонального використання гною, а саме:

застосування гнойових стічних вод для зрошення сільськогосподарських угідь;

спалювання пташиного посліду;

одержання біогазу; вирощування на гнойовому субстраті мікроорганізмів (бактерій, дріжджів, пліснявих грибів, мікроскопічних водоростей, личинок синантропних мух, дощових черв’яків та ін.), які переробляють на білкові корми;

термічна та вакуумна сушка пташиного посліду;

виготовлення паливних гранул (пелет) тощо.

Сухі та гранульовані органічні добрива можна одержати шляхом висушування пташиного посліду високо- або низькотемпературним способами. Низькотемпературне висушування зменшує вологість кінцевого продукту, але його бактеріальне забруднення залишається на високому рівні, зберігається схожість насіння бур’янів, тому рекомендують комбінувати цей метод з компостуванням.

Послід, висушений за температур більше 800°С, набуває сипучих властивостей і зберігає свої поживні компоненти, звільняється від патогенних мікроорганізмів, стає зручним для транспортування і тривалого зберігання, менше забруднює середовище, може бути застосований як добриво. В середньому, на організацію підрозділу вакуумного висушування посліду, потрібно 300–400 тис. євро в розрахунку на 1 т висушеного добрива. Спалювання посліду можливе трьома способами: пряме, шляхом газифікації (піролізу) і виготовлення пелет для твердопаливних котлів. Унаслідок цього виробляють теплову (або електричну) енергію, а побічний продукт — попіл (10–18% маси сировини) застосовують як добриво. Цей метод досить дорогий, оскільки потребує застосування спеціального обладнання, тому впроваджується досить обмежено.

Технологія переробки гною за допомогою личинок синантропних мух дає змогу отримати добриво (без запаху, зі зниженою вологістю, нематоцидними властивостями), а також кормове борошно, що містить до 53% протеїну.

Перспективним способом є вермикомпостування гною з використанням гібридного червоного каліфорнійського черв’яка. У вермикомпості в 4–8 разів більше гумусу, ніж у перегної, він має переваги і в умовах транспортування. Біомасу черв’яків можна використовувати як корм для тварин, для внесення у ґрунт, з метою покращення його структури, для виготовлення білкового концентрату, що містить до 72–78% протеїну, високу концентрацію лізину та метионіну. У результаті бродіння гнойових мас в метантенках (штучних резервуарах) утворюється біогаз, відбувається знезараження гною, а відходи є цінним органічним добривом.

Цей напрям має особливе значення в умовах поступового вичерпання традиційних енергоресурсів. Основна прибуткова частина даної технології мала б формуватися за рахунок продажу електроенергії за «зеленим тарифом». Проте в Україні надлишки електроенергії, що виробляється на біогазових установках і не застосовується на місці, дуже важко постачати в загальну мережу, оскільки економічно обґрунтовані тарифи не встановлені, будівництво ж газосховищ призводить до значних затрат.

Отже, використання альтернативних сировинних ресурсів є одним із перспективних напрямів як екологізації, так і економії в агропромисловому комплексі. Проте, зниження, а подекуди і повне занепадання, тваринницької галузі є основною проблемою у їхньому поширенні та використанні. В сучасних умовах землеробства, цей напрям є чи не єдиним, що здатний стримати подальше зниження природного потенціалу родючості ґрунтів, стабілізувати певні виробничі системи, знизити техногенні чинники та підвищити конкурентну спроможність аграрного виробництва.

М. Августинович, канд. с-г.наук,

А. Чумак, Інститут живлення рослин

Журнал «Пропозиція», №10, 2021 р.