
- •1. Сучасний стан існуючих технологій виробництва та використання органо-мінеральних сумішей
- •2. Характеристика сировини для біоконверсної переробки органічної маси
- •3. Вплив органо-мінеральних сумішей на ріст і розвиток рослин
- •4. Біоконверсна технологія виробництва біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •4.1. Біоконверсний комплекс
- •Техніко-економічна характеристика Біоконверсного комплексу бк-1
- •4.2. Технологічний процес виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив.
- •4.2.1. Мікробіологічна ферментація органічної маси.
- •4.2.2. Вплив складу сировини на мікробіологічний процес.
- •4.2.3. Опис технологічного процесу
- •4.2.4. Склад обладнання і його технічна характеристика.
- •4.3. Технологічний режим процесу виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив
- •4.3.1. Перемішування, подрібнення, гомогенізація вихідної органічної маси.
- •4.3.2. Тонке подрібнення біомаси.
- •4.3.3. Мікробіологічна ферментація.
- •4.3.4. Термостатування в реакторі.
- •4.3.5. Температурний режим процесу.
- •4.3.6. Режим завантаження реактора.
- •4.3.7. Перемішування в реакторі.
- •4.3.8. Відбір газу.
- •4.4. Виготовлення біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •4.4.1. Подрібнення і класифікація органо-мінеральних компонентів.
- •4.4.2. Змішування органо-мінеральних компонентів.
- •4.4.3. Високотемпературна сушка суміші
- •4.4.4. Гранулювання органо-мінеральної суміші.
- •4.4.5. Підсушування і охолодження гранул.
- •4.4.6. Фасування гранул.
- •4.5. Вимоги до якості виконання технологічного процесу.
- •4.6. Контроль технологічного процесу
- •4.7. Загальні відомості з техніки безпеки при експлуатації біоконверсного комплексу
- •4.8. Обґрунтування і розрахунок базових технологічних процесів виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив
- •4.8.1. Масова доля компонентів для приготування 1 тони ба омд визначається за формулою:
- •4.8.3. Вологість суміші визначається за такою залежністю:
- •4.8.5. Кількість технологічної води необхідної для приготування рідкого субстрату в мікробіологічний реактор визначається по такій залежності
- •4.8.6. Кількість біогазу який одержимо в результаті мікробіологічної ферментації визначимо по такій залежності:
- •4.8.7. Кількість біогазу який потрібний для сушки ба омд визначаємо із залежності:
- •4.9. Результати експериментальних досліджень твердо фазного ферментера
- •4.9.1. Конструктивно-технологічна схема ферментера
- •4.9.2. Експерементальні дослідження роботи твердофазного ферментера
- •Результати експериментальних
- •4.10.1. Конструктивно-технологічна схема поршневого насоса.
- •2. Експеремнетальні дослідження роботи поршневого насоса.
- •5. Вплив біологічно-активних органо-мінеральних добрив на урожайність сільськогосподарських культур
- •6. Вплив біологічно-активних органо-мінеральних добрив на продуктивність і якість цукрових буряків при локальному їх внесенні.
- •6.1. Умови проведення досліджень
- •6.2. Результати досліджень
- •6.3. Дослідження локального внесення біологічно активних добрив на врожайність цукрових буряків
- •6.3.1. Обгрунтування технологічного процесу локального внесення бад
- •7. Техніко-економічне обґрунтування виготовлення та використання біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •7.1. Біоенергетична оцінка біоконверсних комплексів
- •7.1.1. Обґрунтування критеріїв оцінки біогазових установок
- •7.1.2. Визначення коефіцієнта біоенергетичної ефективності біогазових установок.
- •7.1.3. Результати випробовувань бгу.
- •Вихідні дані розрахунку собівартості ба омд.
- •Розрахунок собівартості ба омд
- •Розрахунок економічної ефективності ба омд при вирощуванні цукрових буряків
- •Біоконверсний комплекс бк-1
- •1. Опис роботи біокомплекса
- •1.1. Опис і робота ферментера
- •1.2. Опис і робота установки для виробництва омд
- •1.2.3. Прес-гранулятор
- •2. Використання за призначенням
- •3. Технічне обслуговування
- •4. Поточний ремонт
- •5. Консервація.
- •6. Зберігання
- •7. Транспортування.
- •8. Утилізація.
- •9. Інструкція з монтажу, пуску і регулюванню біокомплекса.
- •Добриво Біологічно-активне органо-мінеральне гранульоване "Біогран"
- •1. Нормативні посилання.
- •2. Технічні вимоги
- •3. Вимоги безпеки і охорони навколишнього середовища.
- •4. Правила приймання.
- •5. Методи аналізу.
- •6. Транспортування і зберігання.
- •7. Гарантії виробника.
- •8. Порівняльна техніко-економічна характеристика органо-мінеральних добрив
- •9. Технічні умови на органо-мінеральні добрива
- •Біологічно активні добрива Технологія виробництва Монографія
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту
Черкаський державний технологічний університет
В. О. Єрмоленко, Л. О. Рудик, О. В. Єрмоленко
БІОЛОГІЧНО
АКТИВНІ ДОБРИВА
Технологія виробництва
Монографія
Черкаси ЧДТУ 2013
УДК 631.333.92:631.344.8
Рецензенти: доктор технічних наук, професор В. Ф. ДІДУХ, директор ННВІ Луцький національний технічний університет;
доктор технічних наук, професор Г.С. СТОЛЯРЕНКО завідувач кафедри Черкаський державний технологічний університет;
доктор сільськогосподарських наук, професор І. Д. ПРИЙМАК, завідувач кафедри Білоцерківський національний аграрний університет;
доктор технічних наук, професор, В. І. ОСИПЕНКО, завідувач кафедри Черкаський державний технологічний університет.
Схвалено до друку вченою радою Черкаського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (протокол № 7 від 18 лютого 2013 року)
Єрмоленко В.О., Рудик Л.О., Єрмоленко О.В.
Біологічно активні добрива технологія виробництва – 4: Аграрна наука, 2013 – 178 с.: іл. 56
ISBN 978-966-669-198-2
У науково-виробничому посібнику висвітлені технології виробництва та використання біологічно активних добрив в сільськогосподарському виробництві.
Посібник призначений для наукових співробітників, аспірантів, конструкторів сільськогосподарської техніки, студентів та фахівців сільського господарства.
Робота виконана в Черкаському державному технологічному університеті.
УДК 631.339.92:631.344.8
ISBN 978-966-669-198-2 © Єрмоленко В.О., Рудик Л.О., Єрмоленко О.В, 2013 р.
ВСТУП
Вирішення проблем еколого-ресурсо-енергозбереження зв’язано з науковими, економічними, соціальними, політичними питаннями.
Природа – цільна система з багатьма збалансованими зв’язками. Порушення цих зв’язків приводить до змін сталих в природі кругообігах речовин і енергії. Інтенсивний розвиток промисловості і сільського господарства визвало серйозні зміни в кругообігу цілого ряду речовин, наприклад діоксидів вуглецю, сірки, азоту і інш.
На сьогодні в результаті великої кількості відходів промисловості, сільськогосподарського виробництва, побутових і комунальних підприємств порушуються умови, які дозволяли природі в минулому успішно справлятися з утилізацією відходів за допомогою бактерій, води, повітря та дії сонячних променів.
Збереження рівноваги оточуючого середовища стало однією із важливих проблем людства. Не краща ситуація і в Україні, маючи високу щільність населення, розвинений індустріальний і сільськогосподарський потенціал, а також соціально-економічні проблеми в перехідний період економічного розвитку приводить до катастрофічного забруднення оточуючого середовища, порушення екологічного балансу довкілля і як результат до збіднення і вимирання нації.
Світовий досвід доводить, наскільки сильно можуть мінятися економічні аспекти хімізації по мірі насичення ринку і посилення уваги до екологічних наслідків за рахунок супердоз мінеральних добрив уже зараз екологічно невигідний, в т.ч. і за рахунок диференціації цін на продукцію.
Тенденція до зростання „ножниць” цін на хімізовану і не хімізовану продукцію надалі буде проявлятись все сильніше і сильніше. Але повністю відмовитись від мінеральних добрив неможливо. Самі агроценози по своїй суті, де систематично витрачаються великі кількості біогенних елементів, потребують компенсації втрат, а комплектувати ці втрати тільки органічними добривами не можна в масштабах країни.
В теперішній час значне зниження в Україні обсягів продукції тваринництва і птахівництва призвело до дефіциту традиційних органічних добрив, вироблених на основі переробки гною і посліду. Крім того, традиційні технології отримання органічних добрив (карантинування) призводить до значних втрат поживних речовин (до 40%) і забруднення навколишнього середовища.
Подальша інтенсифікація індустріальних технологій виробництва сільськогосподарської продукції традиційним шляхом, навіть при зменшенні енергетичних витрат на паливно-мастильні матеріали і збільшенні урожайності, неминуче призведе до подальшого руйнування знесичення ґрунту – основного засобу виробництва. А в перспективі це витрачання все більших витрат на використання мінеральних добрив.
Застосування системи моніторингу, розробки і використання хімпродуктів вибіркової дії і вдосконалення існуючих агротехнічних прийомів мають можливість значно уповільнити такі негативні процеси, але не вирішують цієї проблеми.
Такий стан речей обумовлює необхідність пошуку біологічних альтернатив при вдосконаленні індустріальних сільськогосподарських технологій, в першу чергу тому, що повна відмова від останніх неминуче призведе до значного зменшення обсягів виробництва продуктів харчування.
Таким чином, впровадження біоконверсних технологій для виробництва зокрема біологічно-активних органо-мінеральних добрив дасть змогу сільськогосподарським підприємствам широко застосовувати технологію біологічного землеробства, яке певною мірою поверне людство до традиційного землеробства першої половини ХХ ст., що свідчить про діалектичний зв’язок розвитку природи і суспільства.
1. Сучасний стан існуючих технологій виробництва та використання органо-мінеральних сумішей
Як органічні так і мінеральні добрива мають сильний вплив на грунт (його хімічні, фізичні і біологічні властивості) і рослини - їх живлення, ріст і розвиток, стійкість до несприятливих умов, врожай і його якість. Прихід того чи іншого елементу в грунт з добривами і витрата його з врожаєм ускладнюється цілим рядом інших процесів втрати поживних речовин із-за вилуговування за межі ґрунтового профілю чи навіть в ґрунтові води, зникати в атмосферу і т.д.
Однією з важливих проблем сучасної агрохімії являється вирішення питання підвищення коефіцієнта корисної дії добрив і зниження їх втрат.
Підвищення ефективності добрив може бути здійснене шляхом розробки раціональних способів внесення чи подачі добрив рослинам, шляхом підбирання форм добрив з урахуванням особливостей культур, системи сівозмін, ґрунтових і кліматичних умов.
У практиці сільськогосподарського виробництва існують три основні способи внесення органічних і мінеральних добрив. Перший розкидний, при якому добрива рівномірно розподіляють по всій поверхні ґрунту. Другий - локальний, коли їх вносять поблизу насіння, цей спосіб дає змогу розміщувати добрива в ґрунті по-різному і на потрібній глибині. І, нарешті, третій спосіб - кореневе та позакореневе підживлення у період вегетації рослин, коли добрива вносять рослинопідживлювачами у міжряддя на певній віддалі від кореневої системи, при позакореневому підживленні рослини обприскують розчинами або обпилюють порошком.
Також поширений спосіб внесення добрив в лунки при садінні картоплі та інших просапних і овочевих культур. Позакореневе підживлення мало ще впроваджують у нашому сільському господарстві, а в західних областях України його майже не застосовують. І все ж з кожним роком цей спосіб набуває дедалі більшого поширення, особливо в районах бурякосіяння. Вдаються до нього і тоді, коли рослинам конче потрібні поживні речовини (наприклад, вирощування озимої пшениці по інтенсивній технології).
Розкидний спосіб внесення добрив дуже давній. У свій час видатні вчені А.Н. Енгельгардт, Д.І.Менделєєв і П.А. Костичев широко висвітлювали проблеми техніки внесення добрив. Д.І.Менделєєв був прихильником і пропагандистом широкого застосування добрив у комплексі з іншими прийомами агротехніки. Вчений радив вносити мінеральні добрива в рядки під час сівби (тобто локально), а гній - розкидати. У 1913р. мінеральні добрива застосовувались майже виключно в господарствах цукрозаводчиків і вносилися переважно розкидним способом.
Лібіх, Вагнер рекомендували суцільний поверхневий розподіл добрив з наступним перемішуванням їх з орним шаром. У практиці сільського господарства досі переважає внесення добрив врозкид, інші способи - рядковий, у лунку, позакореневе - застосовуються як додаткові до розкидного, і то лише під окремі сільськогосподарські культури (цукрові буряки, овочеві, картоплю, пшеницю тощо). До недавнього часу вимоги до техніки внесення мінеральних добрив зводилися лише до того, щоб розсівати їх рівномірно. Цієї точки зору дотримувались конструктори при розробці тукових сівалок.
Л.М. Крутляков [1], наприклад, вказує, що добрива по поверхні поля слід розподіляти рівномірно, щоб створювати для рослин однакові умови живлення. А.В.Соколов [2] пише: "Нерівномірність розподілу поживних речовин може створювати цілий ряд несприятливих явищ, як от: різноманітність врожаю, погіршення його якості і неоднорідність структури, нерівномірність достигання та зменшення прибавки від добрив".
Розкидний спосіб передбачає головним чином рівномірний розподіл добрив по всій площі, які при цьому або загортають культиватором, або при основному внесенні восени приорюють. Це безумовно правильно при застосуванні органічних добрив і вапнуванні ґрунтів, якщо йдеться не тільки про безпосереднє живлення рослин, а й про поліпшення фізико-хімічних і біологічних властивостей ґрунту, як середовища для росту й розвитку сільськогосподарських культур.
Проте такий підхід до розподілу добрив призводить до неекономного використання їх, до незабезпеченості окремих рослин необхідною кількістю доступних поживних речовин, а також до забруднення навколишнього середовища. Існуючі технології розсіву органічних та мінеральних добрив і інших отрутохімікатів наносять велику агрономічну, економічну і екологічну шкоду. Відомо про загибель дрібних тварин, птахів і корисних комах, а також про погіршення здоров'я дорослих, а тим більше дітей, прямо чи побічно зв'язаних з сільським господарством.
Серед робочих органів для розподілення добрив найбільше поширення одержали відцентрові розподільчі пристрої, основною тенденцією розвитку яких являється вдосконалення форми дисків і розкидних лопаток, а також зміна кількості лопаток на диску.
Диски застосовуються площинні та конусні. В машинах підвищеної грузоємкості, як правило, два розсіюючих диска.
Маятникові розкидні пристрої мають приводні пристрої, які менш матеріаломісткі, ніж дискові, тому частіше псуються. Якість розподілення добрив цим засобом приблизно така ж, як і у дискових [3].
Робоча ширина відцентрових (дискових і маятникових/ засобів істотно залежить від фізико-механічних властивостей добрив - при внесенні гранульованих добрив ширина розкидання значно більша, ніж при внесенні кристалічних і порошковидних.
Відмічено, що машини, які випробовувались на гранульованих добривах з вирівняним гранулометричним складом, забезпечують більшу ширину внесення, ніж при роботі з добривами, які мають меншу вирівняність гранулометричного складу. Ширина внесення у дискових засобах регулюється місцем подавання добрив на диск і кутом нахилу труби до горизонту. Дискові апарати в основному виготовляють із сталі, а маятникові - із пластмаси.
Навісні машини більш широко застосовуються для внесення в грунт, коли вони встановлюються на ґрунтообробні і інші машини.
Глибина внесення добрив при розкидному способі залежить від грунтово-кліматичних умов даної зони і біологічних особливостей рослин. Кращого впливу добрив можна досягти, якщо вносити їх у два шари: восени під час глибокої оранки на зяб і навесні при переорюванні його. Завдяки цьому досягають хорошого приросту врожаю цукрових буряків і підвищення родючості ґрунту [4].
Потреба глибшого внесення добрив, особливо фосфорних, при розкидному способі внесення їх пояснюється тим, що корені рослин в міру росту проникають у грунт на значну глибину. На ранній фазі розвитку вони вбирають поживні речовини з ближчих до поверхні шарів ґрунту, а пізніше - з глибших. За таких умов рослини краще ростуть і дають вищий врожай. На Україні, в зоні бурякосіяння широко рекомендують внесення добрив восени - основне удобрення під глибоку зяблеву оранку. При цьому використовують переважно фосфорно-калійні добрива, оскільки вони повільно пересуваються в ґрунті і майже не вимиваються. Азотні добрива під цукрові буряки вносять навесні.
Слід підкреслити, що спеціалісти сільського господарства дедалі більшого значення надають локальному способу. Він відповідає новим прогресивним способом сівби і дає значну економію добрив [5].
Існує ряд причин, в силу яких мінеральні добрива, внесені поблизу від насіння, активніше впливають на рослину, ніж та сама кількість їх, перемішана з культурним шаром ґрунту. Добрива внесені поблизу коренів молодої рослини, прискорюють ріст її, і вона швидше досягає такої фази розвитку, коли їй менше загрожують шкідники, хвороби та бур'яни. Рослини при локальному внесенні добрив швидше достигають, а добрива економніше використовуються рослинами.
Азотні добрива, як відомо, вимиваються з ґрунту дощами, менше втрачається їх, а при локальному внесенні їх втрати значно скорочуються. Фосфорні і калійні добрива через певний час фіксуються ґрунтом, але процес фіксації значно уповільнюється при такому способі внесення добрив [6].
Коефіцієнт використання добрив залежить ще й від кореневої системи рослин та швидкості засвоєння нею поживних речовин.
Тому вигідно їх вносити локально під культури, корені яких залягають неглибоко, а також під такі, що вбирають значну кількість поживних речовин на ранніх стадіях росту (цукрові буряки, кукурудза, картопля) [5].
При розробці способів локального внесення добрив слід врахувати, насамперед, явища зв'язування - фіксації їх ґрунтом. Щоб добитися найменшої фіксації розчинних сполук, при внесенні добрив потрібно забезпечувати стикання їх лише з невеликим об'ємом ґрунту. Найбільш небезпечними є іони фосфору. При розкидному способі внесення суперфосфату, який містить в собі розчинні сполуки фосфору, рослини можуть засвоїти їх лише 15-20%.
Встановлено, що фіксація фосфору залежить від маси ґрунту, з якою перемішують суперфосфат; чим більше ґрунту, тим більше фосфору зв'язує він, тим менше поживних речовин лишається рослинам для засвоєння.
Дещо краще з калійними і азотними добривами. Хоч вони і взаємодіють з колоїдними частками ґрунту, проте фіксується їх значно менше [5].
Відносно рослин добрива слід розташовувати так, щоб послабити негативний вплив надмірного зволоження на переміщення поживних речовин і зменшити фіксацію їх ґрунтом.
Максимальної ефективності добрив можна досягти за умови внесення їх у грунт так, щоб оптимальна кількість поживних речовин зберігалася там стільки часу, скільки потрібно рослинам. Наукові заклади розробляють більш вдосконалені технології по застосуванню добрив ґрунтової дії. Це досягається поєднанням мінеральних речовин з органічними, перетворюючи органо-мінеральну суміш в комочки чи гранули.
З органічних речовин можна використовувати перегній, біогумус, торф, а також експерименти ВРХ, свиней, птиці. До основних органічних речовин можна добавляти компости, сапропель і інш.
Із мінеральних можна використовувати види порошковидних і гранульованих добрив. Органо-мінеральна гранула являє собою мікро-біохімічну лабораторію, в якій проходять фізико-хімічні і біохімічні процеси між складовими частинами органічних і мінеральних речовин. З іншого боку, гранули взаємодіють з ґрунтовим розчином, з поступаючою в грунт водою, повітрям з кореневими системами рослин і мікроорганізмами. Екологічна чистота гранул полягає в тому, що введені в них поживні речовини не розпилюються для впливання водою по всій масі ґрунту, а зосереджуються і зв'язуються окремими гранулами [6].
Як показали дослідження інституту торфу АН Білорусії, в гранулах підвищується коефіцієнт використання елементів мінерального живлення NРК в межах від 85 до 95%. При значному випаданні опадів або при підвищених дозах NРК, що вводяться в гранули, можливий вихід калію і нітратних форм азоту в ґрунтову зону гранул, на відстані 5-10 ом, але не більше 50 см (хоч в період вегетації вони перехвачуються і використовуються кореневими системами рослин). Тому практично вимивання поживних речовин із гранул не відбувається [7].
Органо-мінеральні гранульовані добрива - це складне агро-хімсполучення, що взаємодіє з навколишнім його ґрунтовим середовищем, ґрунтовим розчином і ґрунтовим поглинаючим комплексом, а також з кореневими системами рослин, мікроорганізмами, повітрям і водою. Оргмінгранули, в залежності від розміру і складу, здатні задовольнити витрати рослин на протязі всього вегетаційного періоду, а то й на кілька років.
Перевагою органомінгранул являється підвищення в 2-3 рази коефіцієнта використання поживних речовин, і досягає 85-95% і більше; забезпечення рослин живленням на протязі всього вегетаційного періоду рослин; виключення необхідності проведення підживлення рослин; вони забезпечуються за рахунок органічних речовин фізіологічними активними речовинами (гуміновими кислотами, мікроелементами і ін.); зменшення втрат хімічних речовин із гранул, а значить припинення забруднення екологічного середовища [8].
Багатьма дослідженнями в нашій країні і за кордоном доказана ефективність внутрігрунтового локально-стрічкового внесення добрив під зернові, пропашні і інші культури. Встановлено, що впровадження в виробництво цього прийому внесення добрив в різних грунтово-кліматичних зонах при вирощуванні сільськогосподарських культур по Інтенсивних технологіях дозволяє збільшити врожайність зернових культур в середньому на 2-5 ц/га, картоплі на 20-50, овочевих, кормових і силосних культур на 20-40 ц/га. Крім того, таке застосування добрив знижує забруднення навколишнього середовища [9].
Органо-мінеральні гранульовані добрива не знімають необхідності збагачення родючості ґрунту органічними речовинами - гноєм, компостами, сапропелем, біогумусом і т.д. Вищевказані органічні добрива можна також гранулювати і такі органічно-гранульовані добрива стали б альтернативою проти застосування чистих хімічних добрив, що забруднюють навколишнє середовище.
З розвитком грануляції доцільно було б перетворювати в гранули частково, а потім і всю органічну масу, тим більше, що:
одним із недоліків старих технологій по використанню органічних добрив являються значні їх втрати.
Поряд з такими традиційними широкозастосовуваними органічними добривами як гній, торфоперегнійні компости, увагу слід звернути на такі органічні екологічно чисті добрива як сапропель, біогумус (продукт переробки черв'яків).
Сапропелі являють собою складні органо-мінеральні комплекси речовин, які утворились в результаті біохімічних, мікробіологічних і механічних процесів із залишків відмерлих рослинних і тваринних організмів і принесених в водойми водою і вітром органічних і мінеральних домішок.
З агрохімічної точки зору сапропель цінний як джерело основних елементів живлення рослин - азоту, фосфору, калію, сірки, мікроелементів (мідь, бор, молібден і інші). До складу органічної частини входять біологічно активні речовини - гумінові кислоти, вітаміни. Сапропелі містять мікрофлору, яка при внесенні їх у грунт стимулює розвиток мікробіологічних процесів ґрунту, покращує її структуру. Відповідно з кількісним вмістом і якісним складом золи сапропелі можуть використовуватись для приготування органічних, органо-мінеральних добрив, служити основою для приготування добрив в суміші з різними відходами, мінеральними добривами і т.д.
Особливий інтерес представляють сапропелеві добрива для закритого ґрунту, парників, оранжерей. Цінність цих добрив в їх високих фізико-механічних, водно-фізичних властивостях, не засміченості насінням та коренями бур'янів, в достатку мікрофлори, що дозволяє значно підвищити мікробіологічну діяльність, зокрема, азотофіксуючих мікроорганізмів, і покращити за рахунок цього режим азоту в ґрунті.
Враховуючи хороші в'яжучі властивості і здатність при висиханні утворювати міцні гранули, які в подальшому поступово м'якнуть під дією вологи і мікроорганізмів, сапропелі успішно можна використовувати для одержання гранульованих органо-мінеральних добрив з добавкою NРК і мікроелементів. Швидкість вилуговування мінеральних речовин із таких гранул набагато менша, ніж швидкість розчинення окремо зроблених гранул із солей, внаслідок чого підвищується коефіцієнт поживних речовин рослинами, знижується небезпека забруднення вод за рахунок виносу біогенних елементів з ґрунтовими водами [10].
Промислова технологія добування сапропелю включає екскавацію засобами гідромеханізації, гідротранспорт пульпи по трубах на стаціонарні поля згущення і сушку з послідуючим опушенням (фрезою) верхнього шару, сушінням до 50% відносної вологи. Внаслідок такої технологічної схеми одержують товарну продукцію в вигляді дрібної кришки (1...3 мм) вологістю 50%, має хорошу сипучість, добре піддається рівномірному розподілу по полю, взаємодією з ґрунтом [10].
На Україні знаходиться біля 0,8 млрд. м3 сапропелю. Найбільш перспективні озера льодового і карстового походження Волинської і Рівненської областей. Найдені копалини також в Київській, Чернігівській і Сумській областях. Добуванням сапропелів для різної мети займаються і зарубіжних країнах: Китаї, Швеції, Канаді, Румунії, США і інших.
Одним із шляхів біологізації землеробства являється також промислове виробництво і застосування біогумусу - продукту життєдіяльності дощових черв'яків (вермикультури). Процес, що називається вермикультурою оснований на біологічній особливості черв'яків, поглинати кусочки органічної речовини, трансформувати в кишковій порожнині до гуматів і виділяти в вигляді невеликих комочків круглої форми.
Органічна сировина, заселена черв'яками, через 1-2 дні не має неприємного запаху, а через 4-6 неділь перетворюється в високоякісне органічне добриво. Короткий строк компостування не полягає в тому, що сировина переробляється одночасно трьома групами організмів: черв'яками, найпростішими і мікроорганізмами. При цьому складаються умови, що подавляють патогенну мікрофлору [11].
В порівнянні з органічними добривами, одержаними традиційними методами, вермикомпост містить значно більшу кількість рухомих форм, елементів живлення рослин, тому що в екскрементах черв'яків в 11 раз більше засвоюючого калію, в 7 - фосфору, в 5 - нітратів, в 2 рази - кальцію і магнію. Коефіцієнт гуміфікації збільшується в 1,5-2,0 рази [12].
При переробці дощовими черв'яками тони гною у перерахунку на суху речовину одержують 600 кг штучного органічного добрива з вмістом від 25 до 40% гумусу. В цьому добриві 1-3% азоту, приблизно така ж кількість фосфору і калію, а також всі необхідні рослинам мікроелементи. Решта 400 кг органічних поживних речовин трансформується в 100 кг повноцінного білка у вигляді біомаси живих черв'яків [13].
Одержаний біогумус містить велику кількість біологічно активних речовин, які прискорюють проростання насіння, поліпшують приживання розсади, підвищують стійкість рослин до захворювань.
За даними інституту фізіології АН України, до складу тіла дощових черв'яків входить велика кількість стимулюючих речовин стерелітів - від 16 до 73% [13]. Завдяки такій характеристиці його доцільно використовувати при локальному внесенні під сільськогосподарські культури.
Удобрення біогумусом цінне й тим, що вирощена продукція практично не містить нітратів і важких металів. Найбільш доцільне локальне внесення біогумусу, наприклад, при приготуванні горщиків для розсади овочевих і квітникових культур. Ефективне припосівне використання вермикомпосту під польові культури, але для цього необхідна попередня його грануляція і покриття поверхні гранул захисною плівкою, яка легко руйнується в ґрунті [10].
На протязі, 10-15 останніх років в Австралії, Італії, США, Франції, Японії і деяких інших країнах появились підприємства, що переробляють органічну сировину в добрива. Їх підтримує держава, виділяючи дотації і кредити на вигідних умовах. В нашій країні розведенням дощових черв'яків і виробництвом біогумусу почали займатися кілька років назад, ініціатори вермикультивування - спеціалісти Івано-Франківського обл. об'єднання "Сільгоспхімія", вчені НАУ та інші.
В кінці травня 1992 р. в м. Івано-Франківську проводився другий Міжнародний конгрес з проблеми "Біоконверсія органічних відходів для підвищення родючості землі і одержання екологічно чистої сільськогосподарської продукції". В роботі конгресу брали участь вчені і виробничники з усіх регіонів Співдружності Незалежних Держав, а також з Англії, США, Іспанії та інших країн світу [13].
Не дивлячись на позитивні дії, роль органічних добрив в сільськогосподарській практиці лишається недооціненою. Таке відношення сільськогосподарських підприємств до власних достатків виробництва впливає не тільки на кількість і якість виробляючих добрив, але й на спосіб і рівень їх застосування. Це негативно діє на наслідки господарської діяльності, а також і на навколишнє середовище [14].
Від якості і кількості органічних добрив залежить родючість сільськогосподарських земель. В сучасних умовах, коли ґрунтові повертається лише 50-60% початкової кількості поживних речовин, земельні ділянки постійно збіднюються незамінними компонентами, які в процесі виробництва губляться [1,15].
В результаті цього землеробству щорічно наносяться великі збитки, які щорічно повторюючись постійно ростуть. Підвищення родючості ґрунту і підвищення його продуктивності являють собою довгий процес, який залежить не тільки від грунтово-кліматичних умов, але й в першу чергу від діяльності людини. І якраз в цьому напрямку маються значні недоліки, які при деяких обставинах є основною причиною зниження потенціальної родючості, що інколи приводить до повної деградації ґрунтів [14].
Таким чином, перспективним шляхом використання екологічно-чистих органічних добрив тваринного та рослинного походження на наш погляд може бути їх попередня підготовка в грануляторі чи дражираторах з послідуючим внесенням в грунт за допомогою спеціальних робочих органів, які забезпечать безпосереднє їх внесення в грунт рівномірно як по ширині, так і по глибині орного шару.