Накопление и хранение навоза

Количество навоза, накапливающегося в хозяйстве, зависит от поголовья скота, длительности стойлового периода, количества подстилки, скормленных кормов. Низкий выход навоза в хозяйствах часто объясняется тем, что мало применяют подстилки скоту, плохо организованы сбор и хранение навоза. Применение соломы в качестве подстилки способствует увеличению накопления навоза, повышению его качества, а также улучшению зоогигиенических условий содержания животных. При обильном кормлении коров со среднегодовым удоем молока 4000-4500 кг выход навоза при использовании ежедневно в подстилку 20 кг низинного торфа составляет 11-12 т от одной коровы в год.

Качество навоза, его химический состав зависят от типа кормов, рациона, вида животных, количества и вида подстилки, способа хранения и других условий. Например, при откорме животных с большим количеством в рационе концентратов навоз отличается более высоким содержанием питательных веществ для растений по сравнению с навозом от животных, получающих значительное количество силоса, корнеплодов и грубых кормов с большим количеством клетчатки. Из потребляемого корма в навоз переходит около 40% органического вещества, 50 - азота, 80 - фосфора и 25% калия.

По содержанию воды навоз делят на горячий (конский и овечий) и холодный (от крупного рогатого скота и свиней). Горячий навоз вследствие меньшего количества воды разлагается быстрее, поэтому его используют для набивки парников, устройства утепленных гряд и в качестве биотоплива.

Качество навоза зависит от химического состава и поглотительной способности подстилки, которая создает лучшие условия для жизнедеятельности микроорганизмов и разложения кала. Особенно важное значение имеет способность подстилки поглощать жидкости и газы. В значительной степени качество навоза определяется содержанием в подстилке азота и зольных веществ. Самым высоким содержанием азота характеризуется торфяная подстилка и солома бобовых, в последней содержится и самое большое количество фосфора. Поэтому в навозе, приготовленном из торфяной подстилки и соломы бобовых, больше всего азота.

Лучший подстилочный материал - верховой торф. Он имеет небольшую зольность (1,5-3%) и высокую способность к поглощению жидкостей и газов: 1 кг верхового торфа способен поглотить 9-18 кг воды, 15-30 г аммиака, а 1 кг соломы - 2-3 кг воды и 2-5 г аммиака. Применение торфяной подстилки на скотных дворах уменьшает содержание аммиака и углекислого газа в воздухе в 2,5 раза и снижает относительную влажность помещения со 100 до 75%. Торфяная подстилка не только улучшает зоотехнические условия содержания скота, но и значительно увеличивает выход навоза и резко снижает потери азота. При увеличении подстилки до 8-10 кг в сутки значительно повышается выход навоза, а потери азота сводятся к нулю; 1 т сухой торфяной подстилки может дать дополнительно 5-7 т хорошего навоза с высоким содержанием азота.

Солому для подстилки лучше измельчать до 10 см: она больше поглощает мочи, навоз получается более однородным, его легче распределять по полю и легче запахивать. Эффективность навоза на соломенной резке на 20-30% выше эффективности навоза, приготов-ленного на подстилке из целой соломы. При недостатке соломы и верхового (сфагнового) торфа для подстилки можно использовать сухую торфяную крошку переходного или низинного торфа, степень разложения которого не превышает 25% и влажность не более 40-45%. При использовании в качестве подстилки древесных опилок навоз получается плохого качества: в нем мало азота и много медленно разлагающейся клетчатки. Такой навоз лучше использовать в качестве биотоплива в овощеводстве закрытого грунта, а на следующий год - под полевые культуры.

В различном подстилочном материале содержится следующее количество питательных элементов для растений, %:

Качество навоза зависит и от способа его хранения. Разложение навоза происходит под действием микроорганизмов (бактерий, грибов, простейших). Под действием уреазы, вырабатываемой уробактериями, мочевина очень быстро превращается в углекислый аммоний: \(\ce{CO(NH2)2 + 2H2O = (NH4)2CO3}\).
Последний быстро распадается: \(\ce{(NH4)2CO3 = 2NH3 + CO2 + H2O}\).

Азотистые соединения мочи при разложении превращаются в газообразный аммиак, представляющий главный источник потерь азота в навозе. Часть азота иммобилизуется микрофлорой почвы. Чем более соломистый навоз, чем больше в нем легкоразлагающихся безазотистых веществ и клетчатки, тем больше количество азота будет закреплено в белковую форму тела бактерий. К легко разлагающимся безазотистым соединениям относятся сахара, крахмал, органические кислоты, количество их в навозе зависит от корма и вида животных. Органические безазотистые вещества разлагаются на воздухе при температуре 50-70°, в этом случае клетчатка распадается:
\(\ce{C6H10O5 + H2O + 6O2 = 6CO2 + 6H2O}\).

При анаэробном разложении клетчатки получается углекислый газ и метан:
\(\ce{C6H10O5 + H2O = 3CO2 + 3CH4}\).

Клетчатки в навозе содержится 30-36% в пересчете на сухое вещество и пентозанов - 14-16%, которые при хранении навоза значительно разрушаются. При рыхлом хранении навоза клетчатка разрушается наполовину, а при плотном - незначительно. При разложении навоза образуются также масляная, уксусная и другие кислоты. Скорость разложения органических веществ в навозе зависит от влажности, доступа кислорода воздуха и химического состава навоза. Чем больше навоз содержит легкоразлагающихся органических веществ, тем быстрее в нем протекают процессы брожения.

Нитраты и нитриты в обычных условиях в навозе не образуются, так как бактерии-нитрификаторы чувствительны к высокой температуре. Кроме того, они развиваются в аэробных условиях, которые отсутствуют в средних и нижних слоях навоза. Неблагоприятно на эти бактерии действует и высокая концентрация аммиака в навозе, а также большое количество растворимых органических соединений.

В процессе хранения происходит разложение навоза. В зависимости от сроков хранения, условий, степени разложения органических компонентов навоза он приобретает соответствующий внешний вид и консистенцию.

По срокам хранения различают четыре стадии разложения навоза, приготовленного на соломенной подстилке: свежий, полу- перепревший, перепревший и перегной.

Свежий, слаборазложившийся навоз - солома незначительно изменяет цвет и прочность.

Полуперепревший навоз - солома приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается. В этой стадии разложения навоз теряет 10-30% первоначального веса и такое же количество сухого органического вещества.

Перепревший навоз представляет собой однородную массу. Солома разлагается настолько, что нельзя обнаружить отдельные соломины. При такой степени разложения навоз теряет около 50% веса и сухого органического вещества.

Перегной - рыхлая темная масса. В этой стадии разложения навоз теряет до 75% веса и сухого органического вещества.

Не следует доводить навоз до перепревшего состояния или перегноя: при длительном его разложении количество органического вещества уменьшается в 2-3 раза, а процентное содержание азота и фосфора в нем повышается в меньшей степени (табл. 6.5).

Для получения навоза хорошего качества его надо правильно хранить. Существуют рыхлый, или горячий, способ хранения (когда навоз не уплотняется), горячепрессованный - способ Кранца (когда навоз рыхлой укладки после разогревания до 50-60° уплотняется), и холодный, или плотный, способ хранения (когда удаленный из животноводческого помещения навоз сразу уплотняется). Плотный, или холодный, способ хранения навоза является лучшим с точки зрения сохранения в нем питательных веществ. В этом случае сохраняется довольно постоянная температура - 15-35°. Потери азота сравнительно небольшие, так как навоз все время находится в плотном и влажном состоянии. В такой навоз доступ воздуха ограничен, а свободные от воды поры заняты углекислотой, что замедляет микробиологическую деятельность. В условиях высокой концентрации СО₂ углекислый аммоний почти не распадается на аммиак и углекислоту. Аммиак связывается также с органическими кислотами и хорошо сохраняется в навозе. Разложение органического вещества при таком способе замедлено, и количество навозной жижи, стекающей в жижеприемники, небольшое. Этот способ хранения навоза требует наличия в хозяйствах навозохранилищ.

В почве навоз разлагается микроорганизмами, углерод выделяется в форме СО₂, азот органических соединений в процессе аммонификации превращается в аммоний, который усваивается растениями или нитрифицируется до нитратов. При повышенной влажности почвы и недостатке кислорода в щелочной среде могут происходить процесс денитрификации и образование молекулярного азота N₂, который безвозвратно теряется в атмосферу. При правильной работе с навозом потери азота в результате деятельности денитрификаторов резко снижаются. Этому способствует и торф, применяемый в качестве подстилки.

При плотном хранении в навозе содержится значительное количество аммиачного азота, однако в навозе на соломистой подстилке его бывает несколько меньше. Содержание белкового азота несколько повышается, что объясняется связыванием его микроорганизмами в процессе синтеза.

При разложении навоза происходят потери не только азота, но и фосфора. Это наблюдается главным образом при рыхлом хранении навоза. При этом количество водорастворимой фосфорной кислоты увеличивается с 7 до 25-30%, а растворимой в 0,05н. НСl - с 30 до 80-85% от общего содержания в навозе. Фосфор, входящий в состав органических соединений, при разложении навоза переходит в минеральную форму. При анаэробном разложении навоза в почве может образовываться фосфорный водород РН₃ и происходить частичная потеря фосфора.

Калий в навозе при хранении почти не теряется. Например, при рыхлом хранении в водорастворимом состоянии его содержалось 85%, смешанном - 91, плотном - 93% от первоначального содержания его в исходном навозе. При разложении навоза в почве калий незначительно потребляется микроорганизмами и остается в соединениях, доступных растениям, а кальций и магний связываются образующимися в процессе деятельности микроорганизмов кислотами.

Значительно сократить потери органического вещества и азота при хранении навоза можно путем добавления к нему 2-3% по массе простого порошковидного суперфосфата или прокомпостировать его с фосфоритной мукой, которую берут из расчета 3-5% к массе навоза. В этом случае фосфор фосфоритной муки частично переходит в форму, доступную для питания растений, а следовательно, эффективность навоза повышается. В этом приеме ее можно использовать не только на кислых дерново-подзолистых почвах, но и на черноземах. Добавлять фосфоритную муку к навозу лучше непосредственно на скотном дворе. Для этого рассыпают ее в указанном количестве, затем навоз вывозят в навозохранилище или прямо в поле и укладывают в крупные штабеля. Фосфоритная мука тщательно перемешивается с навозом, и получается хороший компост, при хранении которого значительно сокращаются потери азота.

Потери органического вещества и азота спустя 4 месяца после начала хранения навоза с добавкой фосфоритной муки и суперфосфата следующие (%):

Лучший способ хранения навоза в навозохранилище и в поле - холодный. Для этого после удаления из животноводческого помещения его надо укладывать в большие уплотненные штабеля шириной не менее 5-6 м и высотой в уплотненном состоянии не менее 2,5-3 м. При хранении навоза в уплотненных штабелях из него меньше теряется азота и органического вещества, больше накапливается и сохраняется аммиачного азота (табл. 6.6).

Навозохранилище для хранения навоза размещают в 50 м от скотного двора; от других помещений и источников питьевой воды - не менее 200 м. Площадка должна быть ровной, на возвышенном месте, желательно обнесенной деревьями. Для сбора жижи устраивают колодец на расстоянии 1,5-2 м от навозохранилища. Стенки его выкладывают кирпичом на цементе. Колодец должен иметь люк с двумя деревянными крышками. Размер жижесборника зависит от размера навозохранилища. При наличии инфекционных заболеваний животных или содержании в навозе карантинных сорняков хранение и использование навоза определяются указаниями ветеринарной и карантинной служб.

Вывозят навоз в поле зимой, так как в это время более свободен транспорт. Однако следует вывозить навоз в поле в любое время года, когда есть возможность. Укладывать навоз нужно большими штабелями (ширина 3-4 м, высота 1,5-2 м). В малых кучах хранить навоз нельзя, так как теряется до 35-40% азота. Кроме того, он промерзает, а весной промывается талыми водами, вследствие чего поле удобряется неравномерно и затрудняется весенняя его обработка. При хранении навоза в поле зимой площадка, предназначенная для закладки штабеля, должна быть очищена от снега. На площадку укладывают торф, соломенную резку или другой влагоемкий материал слоем 20-30 см для поглощения навозной жижи. Сверху навоз закрывают торфом или соломой. Если навоз после разбрасывания по полю долго не запахивается и высыхает, то эффективность его сильно снижается из-за больших потерь аммиачного азота. Поэтому после разбрасывания навоза требуется немедленная заделка его в почву.