Класифікація та фізико-хімічні характеристики безпідстилкового гною

Безпідстилковий гній – це суміш калу та сечі тварин із домішками води та залишків корму. Залежно від вмісту води в цій суміші розрізняють такі види:

• напіврідкий гній (вологість до 90%);
• рідкий гній (вологість 90–93%);
• гнойові стоки (вологість понад 93%).

Безпідстилковий гній у загальному балансі органічних добрив займає близько 14 %. Його отримують на комплексах промислового типу при безпідстилковому утриманні тварин.

Безпідстилковий гній залежно від вологості являє собою різною мірою текучу, полідисперсну суспензію з квазіпластичними текучими властивостями. У нерухомому стані він застигає у вигляді гелю, а під час руху розріджується до стану золю. Коли безпідстилковий гній не рухається, тверді частинки високої щільності починають осідати, він переходить у гелеподібний стан і текучість, тобто його реологічні властивості, погіршуються.

Реологічні властивості гною залежать від вмісту в ньому сухої речовини та колоїдних частинок. Свинячий гній при однаковому вмісті сухої речовини більш текучий, ніж гній великої рогатої худоби, що пояснюється меншим вмістом у ньому колоїдних частинок. При згодовуванні кормів із високим вмістом клітковини та низьким вмістом протеїну в'язкість гною підвищується. Склад безпідстилкового гною залежить від виду тварин (табл. 107; Васильєв В.А., Швецов М.М., 1983).

Таблиця 107 – Склад сухої речовини калу тварин, %

В основному органічна речовина калу представлена структурними речовинами з високим вмістом вуглецю (целюлоза, лігнін, пентозани). У зв'язку з цим відношення С:N у ньому досить широке (близько 18–20). Однак у суміші екскрементів воно звужується за рахунок азоту сечі до 5–9. Крім того, у сечі міститься багато сечовини, азот якої становить приблизно 80 % усього азоту цього екскременту. Це підвищує цінність безпідстилкового гною як джерела доступного азоту для живлення рослин.

Хімічний склад гною залежить від технології зберігання, ступеня розбавлення водою, виду тварин і корму (табл. 108; Городній Н.М., 1990). При однаковій вологості перемішаний безпідстилковий гній свиней містить, як правило, більше азоту та фосфору і приблизно в 1,5–2 рази менше калію, ніж гній великої рогатої худоби. При згодовуванні тваринам концентрованих кормів у гної вищий вміст поживних елементів.

У безпідстилковому гної від 50 до 70 % азоту знаходиться в амонійній формі, у якій він добре засвоюється рослинами в перший же рік. Тому дія його на першу (удобрену) культуру дещо сильніша, ніж підстилкового гною, а післядія, навпаки, слабша. Азот білкових сполук у міру мінералізації органічної речовини стає доступним рослинам. Фосфор і калій гною використовуються рослинами не гірше, ніж з мінеральних добрив. У рік внесення безпідстилкового гною з нього використовується 30–50 % азоту, 30–35 – фосфору і 60–70 % калію.

Таблица 108 – Хімічний склад безпідстилкового гною різної вологості, % сирої речовини Поживна речовина Вологість гною, % 88–90 92–94 96–98

 Великої рогатої худоби N 0,40–0,33 0,27–0,20 0,13–0,07 Р2О5 0,20–0,17 0,13–0,10 0,07–0,03 К2О 0,40–0,33 0,27–0,20 0,13–0,07 Свиней N 0,50–0,42 0,33–0,25 0,17–0,08 Р2О5 0,25–0,21 0,16–0,12 0,08–0,04 К2О 0,21–0,17 0,13–0,08 0,08–0,03

Кількість і якість безпідстилкового гною залежать від виду та віку тварини, типу годівлі, тривалості відгодівлі або стійлового утримання, кількості води, що витрачається під час прибирання, і технології його накопичення. Річний вихід безпідстилкового гною можна розрахувати за формулою:

Д с (К к  К м  К в  n)T

1000 де: А – вихід гною, т/р.;

Дс – стійловий період тварин, діб.;

Кк, Км – відповідно кількості калу та сечі, виділені однією твариною, кг/доб.;

Кв – добова норма витрати води на одну тварину, л; n – добова норма підстилки на одну тварину, кг;

Т – кількість тварин, шт.;

П – втрати гною під час зберігання.

Середній вихід безпідстилкового гною від однієї голови великої рогатої худоби становить 50–60 л/доб. (30–35 л калу та 15–20 л сечі, 5 л технологічних вод), від однієї свині – 12 л/доб. (8 л калу, 2 л сечі та 2 л води). У виробничих умовах за рахунок технологічних вод вихід гною порівняно з кількістю екскрементів тварин може збільшитися на 25 %.

Для розрахунку виходу органічних добрив по господарству безпідстилковий гній за допомогою коефіцієнтів переводиться в умовний гній вологістю 75 % (25 % сухої речовини). Коефіцієнт перерахунку (К) встановлюється за формулою:

100  В факт

100  В ум де: Вфакт – фактична вологість, %;

Вум – умовна вологість (75%).

Якщо вологість безпідстилкового гною не визначається, можна користуватися такими коефіцієнтами перерахунку в умовний гній: напіврідкий – 0,5, рідкий – 0,2, гнойові стоки – 0,06.

Збирання, видалення та зберігання безпідстилкового гною

Для агронома безпідстилковий гній — це цінне джерело живлення рослин, що потребує чіткої логістики. Фізичні властивості рідкого гною близькі до води: його маса становить близько 1 т/м³. На великих тваринницьких комплексах обсяги виходу цього добрива величезні, тому проєктування систем видалення та зберігання починають з оцінки масштабів виробництва.

• Об'ємна маса — 1 т/м³
• Вихід на 1200 корів — близько 30 тис. т/рік
• Вихід на 10 тис. бичків — близько 110 тис. т/рік
• Вихід на 100 тис. свиней — близько 100 тис. т/рік

Система очищення тваринницьких приміщень включає три обов'язкові етапи: прибирання зони утримання тварин, транспортування до проміжного колектора та подальше перекачування в гноєприймачі та сховища. Транспортувати сировину від тварини до гноєзбірника можна механічним або гідравлічним способом. Для механічного очищення ферм використовують скребкові та штангові транспортери, скреперні установки або бульдозери.

Гідравлічний спосіб видалення гною реалізується за допомогою таких систем:

• Гідрозмив — щоденне змивання екскрементів водою каналами зі змивних бачків або безканальний змив струменями високого тиску безпосередньо із зони дефекації.
• Самотічно-зливна система періодичної дії (шиберна) — накопичення маси в поздовжніх каналах протягом 1–2 тижнів та її подальший випуск шляхом відкриття засувок.
• Самотічно-сплавна система безперервної дії — постійне видалення гною через відкритий кінець каналу під дією сили тяжіння.
• Рециркуляційна система — сплав гною з використанням освітленої рідкої фракції для промивання каналів.

Безпідстилковий гній зберігають від 2 до 6 місяців залежно від ґрунтово-кліматичних та організаційно-господарських умов. Для цього використовують прифермські закриті резервуари місткістю 25–40 % від обсягу гною, що накопичується за 2–3 місяці, а решту 75–60 % маси розміщують у польових сховищах. Останні являють собою відкриті котловани з плівковим покриттям дна та укосів, що розміщуються в центрі масивів, які удобрюються. Як прифермські, так і польові сховища повинні бути надійно гідроізольовані, щоб виключити забруднення ґрунтових вод.

Підготовка гною до внесення та розрахунок норм

Рідкий гній при зберіганні неминуче розшаровується на три фракції: щільну плаваючу кірку зверху, осад внизу та освітлену рідину між ними. Без попередньої підготовки внести таке добриво рівномірно неможливо. Щоб забезпечити однорідність маси і не допустити забивання насосів, цистерн-розкидачів та дощувальних систем, гній перед використанням готують.

1. Видалення великих часток та сторонніх домішок.
2. Подрібнення залишків корму.
3. Систематичне перемішування маси до однорідного стану.
4. Розділення на фракції (за потреби).

Втрати поживних речовин при зберіганні безпідстилкового гною значно нижчі, ніж у підстилкового, оскільки в ньому не відбувається процесів самозігрівання. Температура маси в накопичувачах не піднімається вище 10–17 °С. Тим не менш, природні втрати органічної речовини та азоту відбуваються і залежать від сезону.

Внесення підготовленого добрива на поля проводять за однією з чотирьох технологічних схем. При розрахунку конкретних норм внесення агроном враховує потребу культури в поживних речовинах, тип і забезпеченість ґрунту елементами живлення, попередник, відстань транспортування та загальний обсяг накопиченого гною. Правильний облік цих факторів гарантує високу окупність добрива врожаєм.

• Схема 1: прифермське сховище → трубопровід → дощувальна установка (або цистерна-розкидач) → поле.
• Схема 2: прифермське сховище → цистерна-розкидач → поле.
• Схема 3: прифермське сховище → трубопровід → польове сховище → цистерна-розкидач → поле.
• Схема 4: розділення гною на тверду та рідку фракції (тверда вноситься за технологією підстилкового гною, рідка — за однією з перших трьох схем, частіше за допомогою дощувальних установок).

Строки та способи внесення під основні культури

При використанні безпідстилкового гною на сіножатях та пасовищах необхідно враховувати склад травостою. Якщо на ділянках росте багато бобових культур, норму внесення знижують. На пасовищах рідке добриво краще вносити взимку до початку вегетації або восени після її закінчення. При підживленні під час вегетації трава втрачає смакові якості, тому гній вносять суворо після випасання.

Великим тваринницьким комплексам важливо організувати цілорічне використання гною. Однак у зимовий період діють жорсткі обмеження: заборонено розподіляти добриво на схилах і ділянках, що затоплюються, звідки талі води можуть змити його у водойми.

• Залишок соломи на полі — 5–7 т/га
• Рідкий гній по соломі — 80–100 т/га
• Пропорція в компості (гній : солома) — 3–4 : 1
• Строк до випасання на пасовищах — 25–30 днів

Нижче наведено норми та способи загортання безпідстилкового гною під основні сільськогосподарські культури. Усі дози розраховані на не розбавлений водою гній із вмістом азоту близько 0,4 %.

* Примітка: річну норму для луків і багаторічних травосумішей вносять частинами у 2–3 прийоми.

Правила загортання та агротехнічні вимоги

Для підвищення родючості ґрунту рідкий гній доцільно вносити по подрібненій соломі, що залишилася після збирання врожаю зернових (5–7 т/га). Солому подрібнюють комбайнами або косарками прямо в полі, розподіляють гній і загортають суміш на глибину пахотного горизонту. Спільне застосування рідкого гною та соломи постачає в ґрунт у 1,5 раза більше органічної речовини, ніж використання стандартного підстилкового гною. Інший ефективний варіант — приготування компостів, де на одну частину соломи або торфу припадає 3–4 частини рідкого гною.

Ефективність добрива прямо залежить від дотримання правил його внесення та загортання залежно від типу ґрунтів і технології обробітку:

• Строки зберігання. Не тримайте гній у накопичувачах занадто довго. Переповнення ємностей веде до втрат поживних речовин, забруднення середовища та поширення інфекцій.
• Розрахунок доз. Встановлюйте норму внесення суворо за виносом азоту запланованим урожаєм. Вона не повинна перевищувати реальну потребу рослин. При цьому враховують вміст азоту в самому гної, коефіцієнт його використання та окультуреність поля.
• Облік типу ґрунту. Восени рідкий гній розподіляють у першу чергу на ґрунтах із високою ємністю поглинання. На легких піщаних, супіщаних і легкосуглинкових ґрунтах гній вносять тільки разом із соломою або під озимі проміжні культури, щоб азот не вимивався в нижні горизонти.
• Особливості загортання. Вносьте добриво на ті поля, де його можна швидко зорати. Якщо відразу провести оранку неможливо, загортайте гній дисковими боронами або лущильниками відразу слідом за розкидачем. На схилах зимове внесення допускається тільки за умови моментального загортання.
• Специфіка обробітку ґрунту. При поглибленні пахотного горизонту не заорюйте гній глибоко. Правильніше нанести його на вивернутий малородючий шар перед переорюванням або дискуванням. У господарствах із безполицевим обробітком гній вносять під просапні та зернові, загортаючи його під полицеву оранку в ті роки, коли вона чергується з безполицевим розпушуванням.
• Добриво парів. Під парозайняті культури гній вносять під зяблеву оранку. Якщо культури збирають рано (наприклад, вико-вівсяну суміш на зелений корм), то гній заорюють відразу після їх збирання.