Органические удобрения

Органические удобрения – удобрительные вещества, содержащие питательные элементы в форме органических соединений животного и растительного происхождения.[1]


Органические удобрения известны с самых ранних периодов истории земледелия.

Еще три тысячи лет назад китайские и японские земледельцы применяли органические удобрения. В странах Западной и Восточной Европы в XIV–XV веках нашей эры начали использовать навоз.

В современном мире ежегодно используется 3 миллиарда тонн различных органических удобрений.[1]

Виды органических удобрений

Органические удобрения – удобрительные органические вещества животного, растительного, растительно-животного и промышленно-бытового происхождения разной степени разложения. Органические удобрения содержат большое количество влаги и широкий диапазон различных питательных элементов, некоторые в небольших количествах, поэтому их относят к полным удобрениям. Органические удобрения, как правило, малотранспортабельны, применяют их на местах или недалеко от производства и называют местными удобрениями.

К органическим удобрениям относят навоз (подстилочный, бесподстилочный, навозную жижу), торф, птичий помет, сапропель, компосты, хозяйственные отходы, промышленные отходы (лигнин), остатки сточных вод, зеленые удобрения и т. д.[1]

Органические удобрения - Навоз
Навоз


Навоз

Навоз – смесь твердых и жидких экскрементов различных животных (фото). В зависимости от технологии содержания животных получают подстилочный и бесподстилочный навоз. При хранении навоза образуется навозная жижа. Подстилочный и бесподстилочный навоз различаются не только по составу, но и по способам хранения и использования.[1]

Навоз оказывает комплексное многостороннее воздействие на почву и является источником азота, зольных макроэлементов и микроэлементов. Навоз в любой форме пополняет запас подвижных питательных элементов в почве, улучшает круговорот различных питательных элементов в системе «почва – растение».[2]

Птичий помет

Птичий помет – быстродействующее органическое удобрение. Различают:

  • подстилочный помет, образующийся при содержании птицы на глубокой несменяемой подстилке;
  • бесподстилочный помет, образующийся при клеточном содержании птицы;
  • сухой помет – сыпучее удобрительное вещество, образуется в процессе термической сушки бесподстилочного жидкого помета.

Химический состав помета зависит от вида птицы, типа кормления и содержания птицы.[1]

Применяется птичий помет как припосевное удобрение (см. припосевное внесение). Эффективны корневые подкормки и некорневые подкормки различных культур. Рекомендуется использование птичьего помета при выращивании растений в закрытом грунте.

В год внесения из помета в среднем усваивается до 50 % азота, 20 % фосфора и 70 % калия. Степень использования элементов питания зависит от доз, гранулометрического состава почвы и биологических особенностей растений.[1]

Органические удобрения - Торф
Торф


Торф

Торф представляет собой растительную массу, разложившуюся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха (фото). Такие условия создаются в болотистых местах. Виды и типы торфа многообразны и неравноценны по удобрительным качествам.

Все торфяные болота и добываемые торфа делят на:

  • верховые;
  • низинные;
  • переходные.

Степень разложения торфа определяют по содержанию гумифицированных веществ.

Виды органических удобрений

По разложению

различают:

  • слаборазложившийся торф, содержит от 5 до 25 % гумифицированных веществ;
  • среднеразложившийся – от 25 до 40 %;
  • сильно разложившийся – более 40 %.

Для подстилки рекомендуется применять верховой сфагновый торф со степенью разложения ниже 25 % и зольностью менее 10 % или осоковый низинный торф со степенью разложения менее 20 %.

Химический состав

торфа зависит от его типа. Однако существует общая закономерность: в торфе содержится много азота, мало фосфора и очень мало калия.

Азот, содержащийся в торфе, находится в органических соединениях и плохо усваивается растениями. Поэтому в чистом виде применяют только низинный тип торфа с высокой степенью разложения, богатый известью и фосфором, и только на легких почвах.

Для повышения доступности торфяного азота для растений его компостируют с биологически активными компонентами (фекалиями, навозной жижей, навозом и др.) либо используют для подстилки скоту.[2]

В растениеводстве торф используют при приготовлении торфоперегнойных горшков и кубиков, как субстрат для теплиц и в качестве мульчирующего материала.[4]

Сапропель

Сапропель – органическое удобрение, донные отложения пресноводных водоемов. Натуральный цвет – от розового до темно-коричневого. На воздухе естественный цвет пропадает. Химический состав вещества варьирует даже в пределах одного и того же водоема.[4] Применяют сапропель на различных типах почвы в качестве основного и припосевного удобрения.[1]

Гидролизный (технический) лигнин

Гидролизный лигнин – основной отход гидролизной промышленности. Элементов питания в нем содержится мало, имеет кислую реакцию и очень беден микрофлорой, обладает высокой влагоемкостью и поглотительной способностью. При его компостировании с другими органическими удобрениями (бесподстилочным навозом, жидким птичьим пометом, навозной жижей) получают обогащенные основными элементами питания удобрения с хорошими физико-механическими свойствами и высокой биологической активностью. Потери азота при этом минимальны.[3]

Органические удобрения - Древесные опилки
Древесные опилки


Древесная кора и опилки

Древесную кору и опилки в качестве органического удобрения можно использовать после компостирования с навозом, навозной жижей и другими азотосодержащими веществами (фото). Такие компосты должны отвечать следующим требованиям: содержание органического вещества на сухую массу не менее 80 % при влажности не более 60 %, доля гуминовых веществ в 10–15 % от общего количества органического вещества, pH – не менее 5,5, отношение C: N – не более 30, процент содержания на сухую массу азота – 3,0, фосфора – 0,1, калия – 0,1.

Соотношение компостируемых материалов и навоза составляет 1: 1, 2: 1 или 3: 2. В состав компоста могут вводиться фосфоритная мука, хлористый калий.[3]

Бытовые отходы (городской мусор)

Бытовые отходы – отходы жизнедеятельности человека. В среднем на одного жителя России приходится 0,15–0,25 тонны в год твердых бытовых отходов.

Основная доля твердых бытовых отходов городов – бумажные и органические компоненты. Состав мусора изменяется по сезонам. Биологические отходы отличаются высокой степенью биологического загрязнения, могут быть опасны в эпидемиологическом отношении и требуют проведения обеззараживания.[3]

Твердые бытовые отходы (городской мусор) по содержанию питательных веществ и удобрительным качествам сопоставимы с подстилочным навозом. Скорость минерализации бытовых отходов зависит от присутствия в нем пищевых отходов. При большом их количестве мусор разлагается быстро и его можно применять как удобрение, минуя компостирование. При преобладании непищевых отходов (бумаги, тряпок и пр.) разлагается медленно и применяется после компостирования.

Городской мусор содержит в среднем в расчете на сухую массу азота 0,6–0,7%, фосфора – 0,5–0,6%, калия – 0,6–0,8 %.

Городской мусор применяют как допосевное удобрение, под основную обработку почвы, в защищенных парниках.[4]

Органические удобрения - Осадки сточных вод
Осадки сточных вод


Осадки сточных вод (ОСВ)

Осадки сточных вод скапливаются в крупных городах на очистных сооружениях в размере от 1,5 до 1 % объема всех очищаемых вод (фото). Влажность ОСВ высокая – 92–95 %. Перед применением в качестве удобрения ОСВ подвергают разнообразным способам обработки, а именно:

  • Компостированию ОСВ, которое включает подсушивание до влажности 50–55 %, смешивание с торфом в соотношении 3: 1, складирование в штабеля. Температура внутри штабеля достигает 60 ºС и более. Это приводит к гибели неспоровых микроорганизмов, личинок мух и гельминтов, а значит, к обеззараживанию ОСВ.
  • Сбраживанию. Заключается в обеззараживании в метантенках при температуре 56–58 ºС. Сброженные ОСВ подсушивают на иловых площадках за счет фильтрации и испарения влаги до влажности 60–80 %.
  • Термической сушке. Проводится при температуре 600–800 ºС до влажности 40 %. Предварительно ОСВ обезвоживают на центрифугах или виброфильтрах до 80 % влажности.[4]

Содержание питательных элементов в ОСВ варьирует в зависимости от состава сточных вод и технологии получения. Средний состав ОСВ, % на сухую массу представлен в таблице «Средний состав ОСВ,% на сухую массу».[4]

 

Средний состав ОСВ,% на сухую массу

ОСВ

Азот (N)

Фосфор (P2O5)

Калий (K2O)

Кальций (CaO)

Магний (MgO)

Из первичных отстойников

1,6 – 4,0

0,6 – 5,2

0,2 – 0,6

11,8 – 35,9

2,1 – 4,3

Активный ил

2,4 – 6,5

2,3 – 8,0

0,3 – 0,4

8,9 – 16,7

1,1 – 11,4

Сброженный ил

1,7 – 6,0

0,9 – 6,6

0,2 – 0,5

12,5 – 15,6

1,5 – 3,6

После термической сушки

1,0 – 3,0

2,0 – 6,0

0,5 – 1,0

13,0 – 40,0

4,0 – 10,0

 

Наряду с питательными элементами, ОСВ могут содержать тяжелые металлы, нефтепродукты, моющие вещества. Необходим постоянный контроль состава ОСВ, поскольку при их применении резко возрастает опасность загрязнения сельскохозяйственной продукции и окружающей среды опасными веществами. При прочих равных условиях безопаснее применять ОСВ на почвах тяжелых, более гумусированных, чем на легких и малогумусированных.

Органические удобрения - Компост
Компост


ОСВ рекомендуют для удобрения парков, лесопитомников, газонов, лубяных культур. Под другие культуры ОСВ применяют только с разрешения санэпидемстанций под контролем агрохимслужбы. Под овощные культуры ОСВ не применяется.[4]

Компосты

Компост (от латинского compositus – «составной») – органическое удобрение. Представляет собой разложившуюся смесь навоза с торфом, землей, растительными остатками, фосфоритной мукой, образующуюся под влиянием деятельности микроорганизмов.

Высококачественный компост – это однородная, темная, рассыпчатая масса с влажностью не более 75 %, с реакцией, близкой к нейтральной, и питательными элементами в легкодоступной для растений форме. (фото)

Для приготовления компостов используют различные сочетания органических веществ (навоз, птичий помет, осадки сточных вод, промышленные и бытовые отходы, содержащие органику). К компостной смеси могут добавляться минеральные компоненты: фосфоритная мука, калийные удобрения и пр.

Содержание питательных элементов в различных видах компоста, %, согласно:[1]

Вид компоста

Азот

(N)

Фосфор 

(P2O5)

Калий

(K2O)

Торфонавозный

0,6 – 3,5

0,2 – 1

0,6 – 1,5

Торфожижевые

0,5 – 0,8

0,2 – 0,4

0,3 – 0,4

Торфопометные

Более 0,7

0,45

0,38

Лигнинонавозный

0,35

0,34

0,38

Пометнолигниновый

0,8

0,4

0,19

Компосты имеют хорошие физико-механические свойства. Они сыпучие, хорошо транспортабельны, не прилипают к рабочим органам сельскохозяйственных машин и орудий.

Для компостирования необходима положительная температура окружающей среды. Оптимальные условия влажности и высокая степень аэрации в начале процесса. Для ускорения разложения органики и сокращения потерь аммиачного азота и повышения концентрации питательных веществ в компост добавляют фосфоритную муку, а в случае повышенной кислотности – известь.

Правильно приготовленные компосты по удобрительным свойствам не уступают навозу.

В зависимости от компонентов компосты делят на:

  • торфонавозные;
  • торфопометные;
  • торфожижевые;
  • торфофекальные;
  • навозолигнинные;
  • компосты из бытовых отходов и сборные.

Содержание питательных элементов в компосте зависит от составляющих его компонентов и может сильно варьировать.[1]

Среднее содержание питательных элементов в различных видах компоста представлено в таблице «Содержание питательных элементов в различных видах компоста %».[1]

Органические удобрения - Красный калифорнийский червь
Красный калифорнийский червь


Вермикомпост (биогумус)

Вермикомпост (биогумус) – продукт переработки навоза и разнообразных органических отходов красным калифорнийским червем Eusenia foetieda (фото).

Вермикомпост содержит макро- и микроэлементы, биологически активен, содержит гормоны, регулирующие рост растений (ауксин, гиббереллин), важные ферменты: каталазы, фосфатазы и пр. В процессе переработки уменьшается число вирусов, сальмонелл. Красный калифорнийский червь выдерживает температуру от 4 до 28 ºC. Предпочтительная кислотность среды обитания – 6,5–7,5. Продолжительность жизни червя – 800–900 дней. Размножаются коконами, в среднем из каждого кокона выводится 3,5 особи.

Нормальная особь дает за год до 200 потомков. Черви питаются всеми органическими веществами, на 20 % состоящими из целлюлозы. Некоторые органические вещества нуждаются в предварительной подготовке. Так, навоз КРС сначала должен пройти процесс ферментации в течение 6–7 месяцев для достижения нужного уровня pH, свиному для этого нужно 10–12 месяцев. В бесподстилочный навоз добавляют не менее 25 % опилок (по массе) Ежегодно численность червей может возрастать в 4–10 раз.

Продуцируемый червями продукт является сбалансированным гранулированным органическим удобрением, содержащим (по абсолютно сухому веществу) 30 % гумуса, 0,8–3,0 % азота, 0,8–5 % фосфора, 1,2 % калия, 2–5 % кальция.

Применяется верликомпост в качестве основного и припосевного удобрения. Рекомендуется как высокоэффективное удобрение для закрытого грунта.[1]

Зеленые удобрения (сидераты)

Зеленые удобрения представляют собой свежую растительную массу, запахиваемую в почву для ее обогащения органическим веществом и улучшения питания последующих культур. Растения, выращиваемые на зеленые удобрения, – сидераты, прием обогащения ими почв – сидерация.

Как сидераты обычно используются бобовые растения (люпин, сераделла, донник, вика, чина, асирагао и пр.), немногим реже смеси бобовых со злаками (вико-овсяная смесь) или промежуточные небобовые культуры (горчица, сурепица, рапс и др.).

Способность бобовых к симбиотической азотофиксации атмосферного азота, что способствует дополнительному обогащению почв азотом, делает их ценными сидератами.

Зеленые удобрения оказывают такое же многостороннее положительное действие на плодородие почвы, как и хорошо подготовленный подстилочный навоз.

В 1 тонне сырой массы содержится разное количество питательных веществ. Данные по содержанию питательных веществ в разных видах сидеральных удобрений и смешанном навозе представлены в таблице «Средние данные по содержанию питательных веществ в 1 тонне сырой массы бобовых сидератов и 1 тонне смешанного навоза плотного хранения».[4]

 

Средние данные по содержанию питательных веществ в 1 тонне сырой массы бобовых сидератов и 1 тонне смешанного навоза плотного хранения, согласно:[4]

Вид удобрения

Сухого вещества, кг

Азот (N), кг

Фосфор (P2O5), кг

Калий (K2O), кг

Кальций (CaO), кг

Люпиновый (сидерат)

210

4,5

1,3

1,8

5,0

Донник (сидерат)

220

7,7

0,5

2,0

10,0

Сераделл

(сидерат)

210

6,2

2,2

5,5

-

Эспарцет (сидерат)

200

6,2

1,2

3,2

-

Навоз

 

5

2,5

6

 

 

Бобовые сидераты богаче азотом, чем навоз, но беднее фосфором и калием. Смеси бобовых и злаковых сидератов беднее азотом.

Преимущество сидератов – их быстрое разложение в почве и легкая усваиваемость растениями всех питательных элементов сидеральных удобрений.

Зеленые удобрения применяют на почвах, бедных органическим веществом, с неблагоприятной реакцией, нуждающихся в окультуривании, вне зависимости от почвенно-климатической зоны. Сидераты используют при недостатке других органических удобрений или на удаленных полях.

Наиболее обширные почвенно-климатические зоны применения: бедные дерново-подзолистые почвы Нечерноземной зоны европейской части страны, дерново-подзолистые и солонцеватые почвы Сибири и Дальнего Востока.[4]

Органические удобрения - Cолома
Cолома


Солома зерновых злаковых культур

Солома зерновых злаковых культур, используемая в качестве удобрения, способствует улучшению физико-химических свойств почвы, усиливает активность микроорганизмов, их азотофиксирующую способность, уменьшает потери азота, повышает доступность фосфатов, увеличивает содержание гумуса в почве на уровне внесения навоза.[1]

Солома при влажности 16 % содержит в среднем 0,5 % азота, 0,25 % фосфора, 1,0 % калия и 35–40 % углерода, а также небольшие количества кальция, магния, серы и микроэлементов. Соотношение C: N – от 60 до 100, поэтому микроорганизмы, разлагающие органическое вещество соломы, нуждаются в дополнительном питании азотом. Для этого при запашке соломы дополнительно вносят 0,5–1,5 % азота от ее массы, т. е. 5–15 кг азота на 1 тонну в виде минеральных или органических удобрений.

Запашка соломы с добавлением азота приносит наибольший эффект осенью, поскольку образующиеся при ее разложении вредные фенольные соединения за осенне-зимне-весенний период успевают разложиться или вымыться из корнеобитаемого слоя почвы.

Особенно эффективно внесение соломы с добавлением азота под пропашные культуры с длительным периодом вегетации. Систематическое применение соломы как удобрения в севооборотах значительно повышает ее эффективность.[4] (фото)

Бактериальные (микробиологические) удобрения

Бактериальные удобрения – препараты высокоактивных микроорганизмов, улучшающих условия питания культур. Больше всего распространены препараты, содержащие азотофиксирующие микроорганизмы.[1]

Гуминовые препараты (удобрения на основе гуминовых кислот)

Гуминовые препараты – группа физиологически активных веществ, активизирующих жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и растений. Их внесение в почву способствует ускорению процессов гумификации, улучшению водно-физических свойств и теплового режима почвы, стимулирует рост и развитие растений.

Гуминовые препараты получают путем щелочной, кислотной или электроимульсионной переработки природного сырья (торфа, углей, каустобиолитов и пр.).

Препаративные формы гуминовых препаратов многообразны – от жидких безбаластных до гранулированных органоминеральных комплексных удобрений.

Гуминовые препараты широко используются при выращивании цветов, рассады, горшечных культур, при создании и эксплуатации спортивных газонов, в тепличных овощеводческих хозяйствах и при выращивании полевых культур. Они не содержат токсичных компонентов (исключение – гуматы из бурых углей и сапропелей). При сертификации и регистрации гуматы проверяют на безопасность.[3]

Значение органических удобрений в интенсивном земледелии

В условиях интенсивного земледелия важнейшей задачей является воспроизводство плодородия почв и создание положительного, бездефицитного баланса питательных веществ и гумуса в почве. Успешное решение этой задачи зависит от систематического научно обоснованного применения органических и минеральных удобрений в севообороте. Именно поэтому значение органических удобрений в земледелии не снизится даже при полном удовлетворении сельского хозяйства минеральными удобрениями. Опыт мирового земледелия показывает, что чем выше культура земледелия, тем больше внимания уделяется использованию различных органических удобрений.[2]

 

Оставьте свой отзыв:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 02.06.14 22:44

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

2.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

3.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

4.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
5.

Compost of a UDDT after 6 months of drying, by  SuSanA Secretariat, по лицензии CC BY

6.

Cow Manure, by  Ian Barbour, по лицензии CC BY-SA

7.

Peat 03, by  dModer101, по лицензии CC BY-NC-ND

8.

Shavings, by  Lee Haywood, по лицензии CC BY-SA

9.10.

Sunlit Straw, by  Tim Sackton, по лицензии CC BY-SA

11.

The worms, by  jeffschuler, по лицензии CC BY