Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник задач по агрономической химии. Учебное пособие.pdf
8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА НАВОЗА,
НАКОПЛИВАЕМОГО В ХОЗЯЙСТВЕ
Пояснения и справочная информация
Органические удобрения (навоз, торф, компосты, зеленые
удобрения, птичий помет, солома, сапропель и т. д.) агрономически
более ценные, а экономически более дешевые, чем минеральные
удобрения. Навоз – наиболее важное и самое распространенное
органическое удобрение. Агрономическая его ценность заключается в
том, что он является комплексным удобрением (содержит большинство
абсолютно необходимых питательных макро и микроэлементов),
улучшает воздушное питание растений (обогащают приземный воздух
углекислым газом), нейтрализует почвенную кислотность, обогащает
почву микроорганизмами и тем самым повышает биологическую
активность почвы, улучшает тепловой режим, обогащает почву
гумусом и является удобрением пролонгированного действия (3-10
лет).
Виды и разновидности навоза. Различают два вида навоза:
подстилочный (твердый, классический) и бесподстилочный.
Подстилочный навоз – смесь твердых, жидких выделений животных и
подстилки (солома, торф, опилки), приготовленная соответствующим
образом. В расчетах средняя влажность подстилочного навоза берется
равной – 75 %. Бесподстилочный навоз - смесь твердых и жидких
выделений животных, разбавленная водой. Содержание влаги в таком
навозе всегда больше 80 %. В зависимости от содержания влаги
бесподстилочный навоз подразделяют на три разновидности:
полужидкий (влажность <92 %), жидкий (влажность 92-97 %),
навозные стоки (влажность> 97 %).
Навозная жижа – жидкий продукт разложении подстилочного
навоза, образующая во время его приготовления (хранения). Она
содержит мало фосфора и преимущественно используется как
быстродействующее азотно-калийное удобрение. Следовательно,
навозную жижу не следует рассматривать как разновидность
бесподстилочного навоза. По данным В.Г. Минеева (2004), для
определения объема навозной жижи следует исходить из того, что за 4
месяца из 1 т свежего подстилочного навоза, в зависимости от способа
хранения навоза, образуется навозной жижи: 17 л (при холодном
способе хранения), 45 л (при горячепрессованном способе хранения) и
100 л (при рыхлом способе хранения).
71
Степени разложения подстилочного навоза. Во время
хранения в результате разложения органических веществ постепенно
уменьшается первоначальный вес, изменяется внешний вид и
консистенция подстилочного навоза. В зависимости от стадии
разложения органических веществ различают 4 степени разложения
подстилочного навоза: свежий, полуперепревший, перепревший навоз
и перегной. Для приблизительных расчетов потери первоначального
веса подстилочного навоза различной степени разложения обычно
принимаются равными: 0 % (свежий навоз), 25 % (полуперепревший
навоз), 50 % (перепревший навоз) и 75 % (перегной).
Методы расчета выхода (накопления) свежего
подстилочного навоза. Основные методы определения выхода
свежего навоза приведены ниже. На практике наиболее часто
накопление навоза рассчитывается по среднегодовому,
среднесуточному выходу свежего навоза или методом прямого
взвешивания на автовесах.
Расчет Нсв по объему штабеля и плотности навоза. Используется
формула:
Нсв = V∙d, (8.1)
где V- объем штабеля, м3; d – плотность навоза, т/м3.
Ориентировочно плотность навоза можно брать равной (т/м3): 0,3-0,4свежий неуплотненный; 0,7- свежий уплотненный; 0,8 –
полуперепревший; 0,9-перепревший.
Расчет Нсв по формуле Буссенго. Используется формула:
Н
св .
=(К +П )⋅2
, (8.2)
где К – количество кормов при естественной влажности, т; П –
количество подстилки при естественной влажности, т.
Расчет Нсв по формуле Вольфа. Используется формула:
Н
св .
=
(
К
2
+П)⋅4
, (8.3)
где, К – количество сухого вещества кормов, т; П – количество сухого
вещества подстилки, т.
72
Расчет Нсв по методу ВИУА. Используется формула:
Н
св .
=
[
(
К
об .−Кп
)
⋅
100−У
100
+К
п
]
⋅10+ П
, (8.4)
где Коб - общее количество сухого вещества кормов, т; Кп - сухое
вещество кормов, выпавших из кормушек, т; У - процент усвоения
сухого вещества кормов животными; П - подстилка при естественной
влажности, т.
Количество выпавших из кормушек кормов (Кп) составляет для
КРС-5 %, свиней-10 % от общего количества кормов; Усвоение сухого
вещества кормов животными (У) равняется для КРС- 60 %, свиней -70
%.
Расчет Нсв по среднесуточному выходу свежего навоза.
Используется формула:
Н
св .
=
Вс⋅Дсп⋅Ч
п
1000
, (8.5)
где Вс – суточный выход свежего навоза, кг; Дсп – длина стойлового
периода, дни; Чп – численность поголовья, гол.; 1000 - коэффициент
для перевода килограммов в тонны.
Примерный среднесуточный выход свежего навоза при
различных нормах соломенной подстилки приведен в таблице 8.1.
Расчет Нсв по среднегодовому выходу свежего навоза.
Используется формула:
Нсв = Чп∙Вг,
(8.6)
где Чп – численность поголовья; Вг – среднегодовой выход навоза на
одно животное, т.
Примерное количество навоза (т), получаемого в год от одного
животного при содержании на соломенной подстилке в зависимости от
продолжительности стойлового периода дано в таблице 8.2.
73
Расчет Нсв прямым взвешиванием (метод прямого взвешивания).
Таблица 8.1
Примерный среднесуточный выход свежего подстилочного навоза при
различных нормах соломенной подстилки [Ягодин и др., 1989]
Норма
подстилки,
кг/гол.
Среднесуточный выход навоза от одной головы, кг
КРС лошадей свиней овец и коз
0 25 17 1,7 2
1 28 21 4,7 4
2 32 24 8,0 5
3 37 25 9,0 4 39 26 - 5 42 27 - 6 44 28 - -
Таблица 8.2
Примерное количество навоза (т), получаемого в год от одного
животного при содержании на соломенной подстилке
[Васильев, Филиппова, 1988]
Вид скота Продолжительность стойлового периода, дни
220-240 200-220 180-200 Менее 180
КРС 9-10 8-9 6-8 4-5
Лошади 7-8 5-6 4,0-4,5 2,5-3,0
Свиньи 2,5 1,75 1,5 1,0
Овцы и козы 1,0 0,9 0,6-0,8 0,4-0,5
Задачи
Решите индивидуальные задачи 8.1-8.30 по расчету накопления навоза
по среднесуточному и среднегодовому выходу свежего навоза,
используя данные таблиц 8.1-8.3. Пересчитайте количество свежего
навоза на полуперепревший навоз. Определите примерный выход
навозной жижи в зависимости от способа хранения навоза в течение
четырех месяцев.
74
Таблица 8.3
Исходная информация для решения индивидуальных задач
Расчет накопления свежего навоза за стойловый период по среднесуточному выходу
Задача
КРС Лошади Свиньи
Овцы и
козы
Стойловый
период,
дни
Способ
хранения
навоза**
1* 2* 1* 2* 1* 2* 1* 2*
8.1
286 3 19 4 253 2 124 1 185 х
8.2
305 4 22 3 322 3 56 1 193 г
8.3
423 5 24 5 424 4 202 1 204 гп
8.4
314 6 26 2 543 2 37 2 197 х
8.5
295 2 30 6 335 4 241 2 211 гп
8.6
451 3 36 4 468 3 62 2 218 х
8.7
506 4 35 5 546 3 188 1 226 гп
8.8
487 5 26 3 654 4 44 1 198 г
8.9
366 6 27 4 578 3 225 2 213 гп
8.10
438 4 23 2 395 2 38 2 226 х
8.11
349 5 22 5 488 3 304 2 228 гп
8.12
603 3 32 6 356 4 63 1 232 г
8.13
554 6 27 4 447 2 286 1 219 гп
8.14
395 5 33 3 605 4 58 2 234 х
8.15
444 4 38 5 556 3 223 2 238 гп
Расчет накопления свежего навоза за стойловый период по среднегодовому выходу
Задача
Поголовье
Стойловый
период,
дни
Способ
хранения
навоза**
КРС лошади свиньи овцы козы
8.16
442 32 369 452 56 221 х
8.17
326 27 421 369 49 223 г
8.18
289 29 506 456 72 222 гп
8.19
347 26 481 752 39 238 х
8.20
385 34 395 536 46 239 гп
8.21
429 26 426 418 51 203 х
8.22
461 28 382 632 57 201 гп
8.23
543 21 485 562 65 216 г
8.24
447 33 573 451 37 217 гп
8.25
395 41 508 365 41 219 х
8.26
456 29 476 584 58 183 гп
8.27
288 24 368 486 64 198 г
8.28
347 38 433 632 44 197 гп
75
8.29
506 42 504 587 52 220 х
8.30
424 36 388 604 61 235 гп
Прим.: * 1 – поголовье; 2 – норма соломенной подстилки, кг/гол (см. табл.8.1).
** - г – горячий; гп – горячепрессованный; х – холодный способ хранения.
Пример решения задачи. Рассчитайте возможное накопление
полуперепревшего навоза и навозной жижи за стойловый период по
среднесуточному выходу свежего навоза. Поголовье, норма подстилки,
продолжительность стойлового периода и способ хранения навоза
указаны в таблице 8.4. В расчетах следует исходит из того, что навоз
до полуперепревшего состояния будет доведен в течение четырех
месяцев.
Таблица 8.4
Поголовье, норма подстилки, продолжительность стойлового
периода и способ хранения навоза
КРС Лошади Свиньи Овцы и козы
Стойловый
период, дни
Способ
хранения
навоза
1* 2* 1* 2* 1* 2* 1* 2*
292 3 20 4 458 2 126 1 190 холодный
Прим.: * 1 – поголовье; 2 – норма соломенной подстилки, кг/гол (см. табл.8.1).
Решение.
1.С учетом нормы соломенной подстилки по данным таблицы
8.1 находим среднесуточный выход свежего навоза от одной головы
животных: КРС – 37 кг, лошади – 26 кг, свиньи – 8 кг, козы и овцы – 4
кг.
2.Вычисляем выход свежего навоза за стойловый период по
формуле (8.5) по видам животных:
КРС
Нсв.=(37∙190∙292)/1000=2052,76 (т);
Лошади
Нсв.=(26∙190∙20)/1000=98,8 (т);
Свиньи
Нсв.=(8∙190∙458)/1000=696,16 (т);
Овцы и козы
Нсв.=(4∙190∙126)/1000=95,76 (т).
3.Вычисляем общее количество свежего навоза,
накапливаемого за стойловый период всеми животными:
Нсв =2052,76+98,8+696,16+95,76=2943,48≈2943 (т).
4.Определяем примерное количество полуперепревшего
навоза, образующегося из свежего, исходя из того, при достижении
полуперепревшего состояния навоз теряет около 25 % первоначальной
массы: 2943∙0,75=2007,25≈2007 (т).
76
5.Находим примерное количество навозной жижи из 2943 т
свежего навоза исходя из того, что что за 4 месяца из 1 т свежего
подстилочного навоза при хранении холодным способом образуется
около 17 л навозной жижи: 2943∙17=50031 (л) ≈50 (м3).
Ответ. Полуперепревший навоз – 2007 т, навозная жижа – 50 м3.
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ БАЛАНСА ГУМУСА И НЕОБХОДИМОЙ
НАСЫЩЕННОСТИ СЕВООБОРОТА ОРГАНИЧЕСКИМИ
УДОБРЕНИЯМИ ДЛЯ ПРОСТОГО ВОСПРОИЗВОДСТВА
ГУМУСА
Пояснения и справочная информация
Насыщенность пашни органическими удобрениями –
средневзвешенное количество всех органических удобрений (в
пересчете на условный навоз) в тоннах, внесенное в течение одного
года на 1 гектар пашни. В качестве условного (стандартного) навоза
обычно принимается подстилочный навоз с содержанием 75 % влаги.
Баланс гумуса – разность между приходной и расходной
частями гумуса в почве, которая складывается в течение
определенного времени (как правило, в течение одного года).
Следовательно, баланс гумуса в почве (Бг, +т/га) можно рассчитать по
формуле:
Бг = Г – П,
(9.1)
где Г - общее количество гумуса в почве, накапливаемое в течение года
(т/га); П - общие потери гумуса в почве в течение года (т/га).
Баланс гумуса составляется для пахотного, метрового слоя или
для всего профиля почвы пашни (севооборота, хозяйства и т.д.) и
измеряется в тоннах на 1 гектар в год. В практических целях баланс
гумуса обычно рассчитывают для пахотного слоя.
В зависимости от соотношения приходной и расходной частей,
баланс гумуса может быть положительным, отрицательным
(дефицитным) и бездефицитным (нулевым). Превышение приходной
части над расходной указывает на наличие положительного баланса, а
превышение расходной части над приходной свидетельствует об
отрицательном балансе гумуса. В случае равенства приходной и
расходной частей баланс считается бездефицитным. Для обозначения
77
бездефицитного баланса гумуса нередко используется термин «простое
воспроизводство гумуса».
Накопление гумуса в почве (приходная часть баланса
гумуса) происходит за счет гумификации (гумусообразования)
пожнивно-корневых остатков, побочной части урожая, оставляемой в
поле, и органических удобрений (навоз, компосты, сидераты, птичий
помет и т.д.). Общее количество гумуса, накапливаемого в течение
года в пахотном слое почвы (Г, т/га) можно рассчитать по формуле:
Г = Г
пко
+ Г
пп + Гоу
, (9.2)
где Г
пко –
накопление гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га;
Г
пп –
накопление гумуса из побочной части урожая, т/га; Г
оу –
накопление
гумуса из органических удобрений, т/га.
Количество гумуса, образующегося из пожнивных и
корневых остатков, (Г
пко,
т/га) следует рассчитать по формуле:
Г
пко
= У∙К
пко∙Кг,
(9.3)
где У – урожайность основной продукции культуры, т/га; К
пко
–
коэффициент накопления (выхода) пожнивно-корневых остатков
относительно урожайности основной продукции (табл. 9.1); Кг –
коэффициент гумификации пожнивно-корневых остатков (табл. 9.2)
Количество гумуса, образующегося из побочной продукции
(солома, ботва, стебли) культуры, (Гпп, т/га) следует рассчитать по
формуле:
Гпп = У∙Кпп∙Кг,
(9.4)
где У – урожайность основной продукции культуры, т/га; Кпп –
коэффициент накопления (выхода) побочной продукции, оставляемой
в поле, относительно урожайности основной продукции (табл. 9.3);
Кг – коэффициент гумификации побочной продукции
сельскохозяйственной культуры (табл. 9.2).
Количество гумуса, образующегося из органических
удобрений (навоз, торф, компосты, зеленые удобрения, птичий помет,
сапропель и т. д.), (Гоу, т/га) следует рассчитать по формуле:
78
Гоу = Доу∙Кг,
(9.5)
где Доу – доза внесения органического удобрения, т/га; Кг –
коэффициент гумификации органических удобрений (табл. 9.2).
Потери гумуса в почве (расходная часть баланса гумуса)
происходит за счет минерализации гумуса в процессе возделывания
сельскохозяйственных культур и в результате водной и ветровой
эрозии.
Общие потери гумуса в течение года в пахотном слое почвы
(П, т/га) можно рассчитать по формуле:
П = Пм + Пэ, (9.6)
где П
м –
минерализации гумуса в процессе возделывания
сельскохозяйственных культур, т/га; П
э –
потери гумуса в результате
водной и ветровой эрозии, т/га.
Потери гумуса в результате минерализации гумуса в
процессе возделывания сельскохозяйственных культур (Пм, т/га)
следует рассчитать по формуле:
Пм = I∙d∙h∙ Км,
(9.7)
где I – содержание гумуса в пахотном слое почвы, %; d – плотность
сложения пахотного слоя почвы; h – мощность пахотного слоя, см; Км –
коэффициент минерализации гумуса (табл. 9.4).
Потери гумуса от водной и ветровой эрозии почвы (Пэ, т/га)
следует рассчитать по формуле:
Пэ=
Сс∙ I
100
, (9.8)
где Сс – среднегодовой смыв или сдувание почвы, т/га; I – содержание
гумуса в пахотном слое почвы, %.
Среднегодовые размеры смыва почв пахотного слоя в
результате водной эрозии, в зависимости от уклона поля и
79
возделываемых сельскохозяйственных культур, приведены в таблице
9.5. При этом, уклоны до 1 градуса следует оценивать как слабосмытые
почвы, уклоны 1-3 градуса – среднесмытые и более 3 градуса –
сильносмытые.
Таблица 9.1
Коэффициенты выхода сухой массы пожнивно-корневых остатков
(К
пко
) к урожаю основной продукции в натуральной влажности
[Орлов, Попов, Лозановская, 1985; Коротких, Михайлова, 2009]
Озимые
зерновые
1* ≤1,5 1,6-2,0 2,1-2,5 2,6-3,0 3,1-3,5 3,6-4,0 >4,0
2* 1,7 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0
Яровые
зерновые,
зернобобовые
1* ≤1,5 1,6-2,0 2,1-2,5 2,6-3,0 3,1-3,5 3,6-4,0 >4,0
2* 1,4 1,3 1,2 1,2 1,1 1,0 0,9
Гречиха
1* ≤0,5 0,6-1,0 1,1-1,5 1,6-2,0 2,1-2,5 2,6-3,0 >3,0
2* 2,0 1,9 1,8 1,6 1,5 1,4 1,3
Картофель,
корнеплоды,
овощи
1* ≤10 10,1-20 20,1-30 >30 - - 2* 0,14 0,13 0,12 0,11 - - -
Силосные
(без кукурузы)
1* ≤10 10,1-15 15,1-25 25,1-30 30,1-35 35,1-40 >40
2* 0,20 0,18 0,17 0,16 0,15 0,13 0,12
Кукуруза на
силос
1* ≤10 10,1-15 15,1-25 25,1-30 30,1-35 35,1-40 >40
2* 0,18 0,15 0,14 0,13 0,11 0,10 0,9
Многолетние
травы на сено
1* ≤2,0 2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-6,0 6,1-7,0 7,1-8,0 >8,0
2* 1,8 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 0,9
Многолетние
травы на з/м
1* ≤10 10,1-15 15,1-25 25,1-30 30,1-35 35,1-40 >40
2* 0,35 0,32 0,30 0,27 0,25 0,22 0,20
Однолетние
травы на сено
1* ≤2,0 2,1-3,0 3,1-4,0 4,1-6,0 6,1-8,0 >8,0 2* 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 -
Однолетние
травы на з/м
1* ≤10 10,1-15 15,1-20 20,1-25 25,1-30 30,1-40 >40
2* 0,25 0,23 0,20 0,15 0,14 0,12 0,11
Люпин на
зеленую массу
1* ≤5 5,1-10 10,1-15 15,1-20 20,1-30 30,1-40 >40
2* 0,22 0,20 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15
Прим.: 1- урожайность основной продукции, т/га;
2 – масса пожнивно-корневых остатков, т на 1 т основной
продукции.
80