К органическим удобрениям относят навоз, навозную жижу, птичий помет, торф, различные растительные компосты, органические отходы городского хозяйства (сточные воды, осадки сточных вод, городской мусор), сапропель, зеленое удобрение (сидераты). Они содержат важнейшие элементы питания, в основном в органической форме, и большое количестве микроорганизмов. Действие органических удобрений на урожай культур сказывается в течение 3-4 лет и более.
Навоз. Это основное органическое удобрение во всех зонах страны. Он представляет собой смесь твердых и жидких выделений сельскохозяйственных животных с подстилкой и без нее. В хозяйствах ежегодно получают свыше 700 млн т навоза и около 300 млн т других органических удобрений. Применяя торф и резаную солому в качестве подстилки, можно почти вдвое увеличить количество органических удобрений.
В навозе содержатся все питательные вещества, необходимые растениям, и поэтому его называют полным удобрением. Качество навоза зависит от вида животных, состава кормов, количества и качества подстилки, способа накопления и условий хранения.
Подстилочный (стойловый) навоз содержит около 25% сухого вещества и около 75% воды. В среднем в таком навозе 0,5% азота, 0,25% фосфора, 0,6% калия и 0,35% кальция. В его состав входят также необходимые для растений микроэлементы, в частности 30-50 г марганца, 3-5 г бора, 3-4 г меди, 15-25 г цинка, 0,3-0,5 г молибдена на 1 т.
Кроме питательных веществ, навоз содержит большое количество микроорганизмов (в 1 т 10-15 кг живых микробных клеток). При внесении навоза почвенная микрофлора обогащается полезными группами бактерий. Органическое вещество служит энергетическим материалом для почвенных микроорганизмов, поэтому после внесения навоза в почве происходит активизация азотфиксирующих и других микробиологических процессов.
В навозе лошадей и овец быстрее протекают микробиологические процессы разрушения органического вещества с выделением большого количества тепла. Более влажный навоз крупного рогатого скота разлагается медленнее, чем конский.
В состав стойлового (твердого) навоза, кроме выделений животных, входит также подстилка. Лучший материал, применяемый для подстилки, - торф, потому что он, поглощая жидкость и газы, не только повышает удобрительную ценность навоза, но и задерживает развитие бактерий, вызывающих инфекционные заболевания животных. В качестве подстилки хорошо также использовать солому и ее резку. Применение для подстилки древесных опилок приводит к тому, что в навозе уменьшается количество азота и повышается содержание трудноразлагаемой бактериями клетчатки.
Общий выход навоза в хозяйстве зависит от вида животных, продолжительности стойлового периода, количества и качества корма и подстилки.
Простейшее навозохранилище, где накапливают навоз, представляет собой котлован, окруженный земляным валом. Его размещают на ровной площадке с низким стоянием грунтовых вод. Снаружи в центре боковых сторон устраивают жижесборники, в сторону которых делают небольшой уклон дна котлована. В центре навозохранилища располагают дорогу для выезда и въезда транспорта. Навоз укладывают штабелями высотой до 1,5-2 м. Длина навозохранилища зависит от количества хранящегося навоза и частоты его вывозки. На поле навоз укладывают по краям в штабеля шириной 3-4 м, длиной 8-10 и высотой 1,5-2 м.
При хранении навоза в навозохранилище и в штабелях в поле происходят потери органического вещества и азота. Поэтому разработан метановый способ хранения. Он заключается в том, что в закрытых камерах без доступа воздуха при постоянной температуре 30°С идет брожение навоза. При этом образуется горючий газ метан, который используют для отопления, запарки кормов, сушки зерна и т. д. Метановое хранение исключает потери органического вещества и азота. После брожения навоз представляет собой рассыпчатую массу, в которой семена сорняков потеряли жизнеспособность и погибли гельминты, заражающие животных. Хорошие результаты получают при хранении навоза в смеси с торфяной подстилкой.
Добавление к навозу фосфоритной муки резко сокращает потери азота. Навоз при этом быстрее разлагается, так как усиливаются микробиологические процессы, а фосфор фосфоритной муки переходит в форму, доступную для растений.
Навоз оказывает многостороннее действие как на почву, так и на растение. Он повышает концентрацию углекислого газа в почвенном и надпочвенном воздухе, снижает кислотность почвы и подвижность А1, повышает насыщенность ее основаниями. При систематическом его внесении увеличивается содержание гумуса и общего азота в почве, улучшается ее структура, лучше поглощается и удерживается влага.
Использование навоза существенно повышает урожай всех культур в различных почвенно-климатических зонах нашей страны.
Эффективность навоза во многом зависит от дозы, времени, места и способов его внесения. В Нечерноземной зоне и в северных районах Черноземной зоны доза навоза обычно составляет 20-40 т/га. В менее увлажненных и засушливых районах на 1 га вносят 10-20 т навоза.
В севообороте навоз применяют в первую очередь под наиболее требовательные культуры - сахарную свеклу, картофель, кукурузу, коноплю - 30-40 т на бедных почвах и 20-30 т - на плодородных, под овощные культуры - 40-60 т/га. Под озимую пшеницу и рожь его вносят 20-40 т/га в зависимости от плодородия почвы.
В год посева льна навоз не дают, так как он обусловливает большую пестроту урожая и снижает качество волокна.
Наибольший эффект обеспечивает внесение навоза под зяблевую обработку почвы. Перед подъемом зяби его равномерно разбрасывают по полю и тут же запахивают, так как он быстро высыхает и теряет свою ценность. Под озимые, идущие по чистым парам, навоз можно вносить весной перед перепашкой зяби или перед двоением пара. Во всех других случаях весенняя запашка навоза дает меньший эффект, чем осенняя.
При внесении навоза в почву его немедленно запахивают, учитывая, что он быстро теряет свою удобрительную ценность. На тяжелых почвах навоз заделывают мельче (на 18-20 см), чем на легких, поскольку разложение в них идет медленнее. В зоне недостаточного увлажнения для повышения эффективности удобрения навоз запахивают глубже (до 25-28 см). При углублении пахотного слоя на тяжелых почвах проводят заделку навоза на всю глубину вспашки.
Бесподстилочный (жидкий) навоз накапливается в большом количестве на крупных животноводческих фермах и комплексах при бесподстилочном содержании скота и применении гидравлической системы уборки экскрементов. Такой навоз представляет собой подвижную смесь кала, мочи, остатков корма, воды и газообразных веществ, образующихся в период хранения. По содержанию влаги его разделяют на полужидкий (до 90%), жидкий (90-93%) и навозные стоки (свыше 93%).
Количество и качество бесподстилочного навоза зависит от вида и возраста животных, типа кормления, способа содержания скота и технологии накопления навоза.
При влажности до 90% бесподстилочный навоз крупного рогатого скота и свиней содержит (%): азота - 0,25-0,27 и 0,43-0,72; фосфора - 0,09-0,44 и 0,22-0,47 и калия - 0,30-0,76 и 0,20-0,44. В навозе откормочных быков больше элементов питания, чем в навозе коров и молодняка крупного рогатого скота. Это объясняется высокой долей концентратов в рационе быков. При замене в рационах концентратов сочными кормами значительно снижается содержание азота и фосфора в навозе и увеличивается количество калия.
Большая часть питательных веществ в этом удобрении находится в легкодоступной для растений форме (до 70% азота в аммиачной форме), что обусловливает более сильное его действие по сравнению с подстилочным навозом в год внесения и слабое в последующие годы. По своим удобрительным свойствам полужидкий бесподстилочный навоз не хуже, чем подстилочный. Один килограмм действующего вещества такого навоза обеспечивает получение в среднем около 1 кг зерна, 7-10 кг картофеля и кормовой свеклы, 10-11 кг силосных культур и 3-4 кг сена.
Перед внесением на поля жидкий навоз нужно перемешивать. Под пропашные культуры рекомендуют вносить 40-90 т/га, под зерновые - 25-35, на луга - 50-60 т/га в 2-3 приема после укосов. Хорошие результаты мает компостирование жидкого навоза с торфом.
Для внесения бесподстилочного навоза применяют цистерны-разбрасыватели и установки для дождевания. Перед дождеванием жидкий навоз разбавляют водой в соотношении 1 : 1-3, если применяют до вегетации растений, и 1 :8-10 - при использовании в период вегетации.
Навозная жижа. В сельскохозяйственном производстве навозную жижу широко используют как органическое удобрение. В среднем она содержит 0,25% N, 0,5% К20, 0,01% Р205. Общее количество ее от одной коровы достигает 2-2,5 м3 в год.
Наиболее эффективна навозная жижа при смешивании с торфом и добавлении фосфоритной муки. Это удобрение можно применять под озимые, яровые зерновые и пропашные культуры. Доза внесения при глубокой заделке перед посевом под зерновые, картофель и корнеплоды 15-20, под технические и овощные - 20-30 т/га. Очень хорошо применять навозную жижу для подкормки растений во время вегетации, разбавляя ее водой в 2-3 раза, чтобы уменьшить потери азота и избежать ожогов растений. Подкормка этим удобрением из расчета 5- 10 т/га повышает урожай зерновых на 0,2-1, сахарной свеклы - на 2-4 т/га и более. Хорошие результаты дает использование навозной жижи, разведенной водой в 2-3 раза, для подкормки лугов и пастбищ, которые предварительно боронуют.
Птичий помет. Это полное быстродействующее удобрение. От одной курицы получают 5-6 кг помета в год, утки - 8-9, гуся - 10-12 кг.
Содержание в помете N, Р, К колеблется в зависимости от вида птицы, количества и качества кормов. Куриный помет содержит 0,7-1,9% азота, 1,5-2% Р205, 0,8-1% К20 и 2,4% СаО. При скармливании птице наиболее концентрированных кормов содержание питательных веществ в помете бывает более высоким: N - до 6%, Р205 - до 4,8 и К20 - до 2,6%.
Обычно этот вид удобрений вносят под предпосевную культивацию зерновых и пропашных культур - от 0,4-0,5 до 0,6-0,7 т/га, что дает прибавку урожая зерна озимой пшеницы 0,3-0,6, корнеплодов сахарной свеклы - 4-5 т/га. Птичий помет используют в качестве подкормки зерновых и технических культур, растворяют его в 8-10 частях воды и вносят в почву культиваторами-растениепитателями.
Торф. Широко применяют в сельском хозяйстве как удобрение. Количество торфа в нашей стране достигает 66% мировых запасов. Особенно много торфяников в Белоруссии, северных и центральных областях Нечерноземной зоны, Карелии, Новосибирской и Омской областях.
Торф верховых, переходных и низинных болот значительно различается по химическому составу и качеству. Верховой торф (моховой) имеет невысокую зольность (2-5%) и содержит 95-98% органического вещества, небольшое количество азота, фосфора и калия. Низинный торф обладает более высокой зольностью (10-15%), содержит 85-90% органического вещества, до 3,5% азота. В земледелии больше используют низинный торф, особенно богатый известью (торфотуф) и фосфором (вивианитовый торф); кислотность его меньше, чем верхового торфа.
Перед зяблевой обработкой почвы торф равномерно разбрасывают по полю. В Нечерноземной зоне особенно эффективно внесение 30-40 т торфа на 1 га в чистом или занятом пару (последующие перепашки способствуют равномерному распределению торфа по всей глубине пахотного слоя). При подъеме зяби под пропашные культуры доза внесения этого удобрения составляет 20-30 т/га.
Торфяные компосты. Торф широко применяют для приготовления компостов. При компостировании с навозом торф быстрее разлагается и полнее используется растениями. Хорошо компостируется торф (верховой или переходный) с известью или золой, так как последние нейтрализуют его кислотность. На 1 т торфа вносят 30-50 кг золы или 20-30 кг извести. Хорошие результаты получают при добавлении к торфу 20 кг фосфоритной муки на 1 т. Торфофосфоритные компосты особенно эффективны на супесчаных почвах, а торфоизвестковые - на кислых.
Кроме того, торф используют на полях орошения, где его компостируют с осадком сточных вод. Широко применяют также торфофекальные компосты. Эти компосты относят к сильнодействующим, поэтому доза внесения их под зерновые культуры составляет 10-20 т/га, под картофель, силосные - 20-30, под овощные - 20-40 т/га. Применяют также компостирование с торфом органических отходов промышленности и городского мусора - жмых, кости, тряпье. Дозы внесения таких компостов 10-20 т/га. Сроки, способы внесения и глубина заделки компостов такие же, как и навоза.
Осадки сточных вод. Их получают при очистке сточных вод городов на очистных сооружениях. Осадки влажностью 75-80% по удобрительной ценности не уступают навозу. Они содержат 0,27-1,19% азота, 2,33-3,92% фосфора и 0,01-0,21% калия. Наиболее целесообразно вносить их под силосные культуры и для удобрения парков, газонов. Дозы внесения составляют 20-100 т/га.
Сапропель (пресноводный ил). Это комплексное органо-минеральное удобрение. Различные виды ила содержат 6-30% и более органического вещества, 0,2-2,1% азота, 0,1-0,4% фосфора и 0,1-0,6% калия. Сапропель используют в чистом виде и в компостах с навозом, навозной жижей, фекалиями. Дозы внесения под озимые 30-40 т, картофель, кормовые корнеплоды и овощные культуры 60-70 т/га и более.
Зеленое удобрение. Зеленая масса растений, преимущественно бобовых, запахиваемая в почву для обогащения ее органическим веществом и азотом, называется зеленым удобрением. Такой прием называют сидерацией, а растения, выращиваемые для этого, - сидератами.
Зеленое удобрение незаменимо для повышения плодородия слабоокультуренных песчаных, супесчаных и глинистых дерново-подзолистых почв, особенно в тех районах, где не хватает навоза. Такой способ удобрения широко применяется, так как он дешев (часто не требует транспортных средств), и по химическому составу зеленое удобрение близко к навозу.
Для выращивания и запашки используют люпин однолетний и многолетний, сераделлу, донник, рапс и др. При хорошей агротехнике сидераты дают 30-40 т и более зеленой массы с 1 га. По данным Новозыбковского филиала ВИУА, в зеленой массе люпина и донника содержится соответственно 0,45 и 0,77% азота, 0,1 и 0,5% фосфора, 0,17 и 0,19% калия, 0,47 и 0,97% кальция. При систематическом внесении зеленого удобрения увеличивается содержание гумуса в почве, усиливается микробиологическая деятельность, снижается кислотность, повышается влагоемкость и поглотительная способность почвы, улучшается ее структура.
Под влиянием такого удобрения значительно повышается урожай последующих культур. Особенно эффективно применять сидераты под озимые зерновые, картофель, кукурузу, корнеплоды, коноплю, овощные, плодовые и ягодные культуры.
Сидераты запахивают за 3-4 недели до посева озимых, осенью - под яровые (пшеница, ячмень, овес и др.) и весной - под поздние яровые культуры.
Сидеральные удобрения получили наибольшее распространение в Нечерноземной зоне, Полесье Украины, Белоруссии, Латвии, Литве и Эстонии, в орошаемых районах и в зоне влажных субтропиков.