авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

«УКРАИНСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ЮЖНОГО РЕГИОНА БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОРОШАЕМЫЕ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Так, отраслевая структура модели №5 предусматривает выращивание томатов в 4-польном севообороте с оптимальной периодичностью их возвращения на предыдущее место в системе богарного земледелия. Запланированная средняя урожайность семян рапса составляет 2,51, пшеницы озимой – 3,75, томатов – 38 и люцерны – 37 т/га (рис. 5.5). Такая структура посевных площадей направлена на обеспечение максимальной независимости агроэкосистемы от внешних промышленных ресурсов, в частности энергоносителей и агрохимикатов. Это, в свою очередь, предусматривает наличие элеватора на 2–3 тыс. т зерна, хранилищ для хранения 17–20 тыс. т силоса (выжимки, отходы, стебли, солома, зеленая РЕСУРСЫ трудовые механизация энергоносители пестициды семенной материал ЗЕМЛЕДЕЛИЕ НА БОГАРЕ с применением удобрений - 1000 га 250 га 250 га 250 га 250 га Энергетические Зерновые (озимая Овощи (томаты) Многолетние пшеница) культуры (рапс) травы (люцерна) 38,9 т/га плоды 3,24 т/га зерно 2,05 т/га семена 25,9 т/га зеленая масса 8,2 т/га стебли 5,2 т/га солома 4,9 т/га солома ХРАНИЛИЩА зеленый корм ЭЛЕВАТОР Комбикормовый 2,5 тыс.т 4,0 тыс. т 1,2 тыс. т завод 1120 т солома силос сено 513 т семена 810 т 3 тыс. т рапса зерно ЖИВОТНОВОДСТВО Переработкаа рапса Переработка 120 у. г. на 100 га пашни томатов 9,7 тыс. т 870 т БИОГУМУС РЕСУРСЫ 205 т 0,87 т/га трудовые РАСТИТЕЛЬНОЕ механизация МАСЛО Газогенерирующая энергоносители установка инфраструктура Молокозавод Мясокомбинат 1,0 млн м3 7,78 тыс. т 226 т 189 т МЕТАНА мясопродукты ПИТАНИЯ ТОМАТНИЙ СОК ПРОДУКТЫ 0,42 т/га Реализация Продукция растениеводства Сберегание …….. Продукция животноводства Переработка Отходы животноводства Продукция Энергетические потребности производства и на Затраты ресурсов …………продажу Реализация продукции Отходы переработки мяса и молока Приобретение промышленных ресурсов Границы системы Рис. 5.7. Модель №7 – 25% томатов без орошения с животноводством РЕСУРСЫ трудовые механизация энергоносители пестициды семенной материал ОРОШАЕМОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ - 1000 га (4-х польный севооборот) 250 га 250 га 250 га 250 га ЭнергетичЕСКИЕ Зерновые Овощи (томаты) Многолетние (озима пшеница) культуры (рапс) 68,9 т/га плоды травы (люцерна) 5,74 т/га зерно 3,63 т/га семена 14,5 т/га стебли 45,9 т/га зеленая масса 9,2 т/га солома 8,7 т/га солома ХРАНИЛИЩА ЭЛЕВАТОР Комбикормовый 4475 т 7,1 тыс. т 1,5 тыс. т 3 ТЫС. ЗЕЛ завод 1,98 тыс. т соломы силос сено 1435 т 908 т семена КОРМ зерно рапса ТВАРИННИЦТВО Переработка Переработка рапса 150 у. г. на 100 га пашни томатов, 17,2 тыс. т РЕСУРСЫ:

1,63 тыс. т - трудовые 360 т БИОГУМУС - механизация РАСТИТЕЛЬНОЕ 1,63 т/га энергоносители МАСЛО Газогенеруюча инфраструктура установка Молокозавод Мясокомбинат 1,9 млн м3 13,8 тыс. т 282 т 477 т мясопродукты ПИТАНИЯ МЕТАНА ТОМАТНЫЙ СОК ПРОДУКТЫ 0,76 т/га Реализация Продукция растениеводства Сберегание Продукция животноводства Переработка Отходы животноводства Продукция Энергетические потребности производства и на Затраты ресурсов …………продажу Реализация продукции Отходы переработки мяса и молока Границы системы Приобретение промышленных ресурсов Рис. 5.8. Модель №8 – 25% томатов с орошением и с животноводством масса многолетних трав и отходов переработки) и сооружений на 7 тыс. т органических удобрений. При отсутствии отрасли животноводства в пределах производственной системы целесообразно организовать переработку исходного сырья растениеводства до конечных продуктов: силоса к газу-метану и биогумусу, рапса к биодизелю, зерна к муке и томатов к томатному соку.

В частности, выход биогаза, а затем и газа-метана определяется объемами накопления сухого органического вещества в севообороте – 5781 т в виде биомассы многолетних трав – 1295 т и отходов: соломы рапса – 1041 т, соломы зерновых – 1105, шрота рапса – 262, высевок зерновых – 275, стеблей томатов – 1025, отходов томатов – 778 т. Следовательно, если согласно с разными информационными источниками, принять, что выход биогаза составляет в среднем 70% массы абсолютно сухого органического вещества, масса 1м3 – 1, кг, а содержание в нем СО2 – 40%, то производство газа-метана может составлять 2 млн. м3 на всю площадь пашни, или до 2 тыс. м3 на 1га площади севооборота.

Соответственно, около 30% или 1730 т (6,9 тыс. т навоза стандартного качества), органического углерода метановыми бактериями не разлагается и остается в виде ценного удобрения так называемого биогумуса – обеззараженной от вредоносных организмов и освобожденной от семян сорняков органического вещества, с которым почву возвращаются все или почти все вынесенные с урожаем биогенные макро- и микроэлементы. Такое положение, с учетом оптимального использования фактора севооборота, позволяет обеспечить систематическое улучшение фитосанитарного состояния территории землепользования данной производственной системы, свести к минимуму или вообще отказаться от применения минеральных удобрений и агрохимикатов и перейти к высокопродуктивному биоорганическому земледелию.

Необходимо также учитывать, что получение каждой тонны сухого органического вещества многолетних бобовых трав связано с накоплением в почве 25 кг биологического азота, что в соответствии с параметрами модели № будет составлять 32,4 кг/га площади севооборота. Следовательно, при ее реализации на практике можно не только получить 7,78 т/га томатного сока, 0, т/га муки и соответствующих продуктов питания растениеводства, но и обеспечить высокий уровень независимости от промышленных энергоносителей и агрохимикатов.

Модель №6 является аналогичной к модели №5, но предусматривает внедрение системы орошаемого земледелия (рис. 6.1). Наряду с соответствующим повышением продуктивности пашни существенно возрастут расходы, в частности, на создание и эксплуатацию системы орошения, а также на увеличение мощностей элеватора, хранилищ для хранения силоса и органических удобрений и перерабатывающего производства. При этом, накопление сухого органического вещества из растительной биомассы в севообороте достигнет 10869 т, выход газа метана вырастет до 3,8 млн. м3, или до 3,8 тыс. м3/га площади севооборота, накопление биогумуса увеличится до 3,26 т/га, что эквивалентно 13,0 т/га навоза 75%-й влажности с накоплением биологического азота 57,4 кг на гектар пашни, что эквивалентно на всю площадь почти 170 т аммиачной селитры. При реализации этой модели производство томатного сока будет составлять 13800 т, или 13,8 т/га, муки 860 т, или 0,86 т/га, биодизеля - 360 т, или 0,36 т/га.

В Моделях №7 и 8 структура отрасли растениеводства и его продуктивность соответствует Моделям №5 и 6. Однако, разница между ними заключается в том, что в последних двух сценариях предусматривается создание отрасли животноводства и вся основная и побочная продукция, за исключением растительного масла и томатного сока, планируется для использования на корм и подстилку (рис. 7.1 и рис. 8.1). Дело в том, что зерно, шрот, костная и кровяная мука – отличные составляющие для производства хорошо сбалансированного по протеинам и минеральным веществам комбикорма, а ожидаемое количество зеленой массы многолетних трав, побочной продукции растениеводства (соломы, стеблей томатов) и отходов переработки томатов является достаточным для создания сбалансированной кормовой базы животноводства.

Так, по параметрам продуктивности растениеводства, которые соответствуют Модели №7, запланированные объемы производства концентрированных, грубых, сочных и зеленых кормов и подстилки дают возможность обеспечить нагрузку на 100 га пашни 120 условных голов (у. г.) сельскохозяйственных животных (на примере крупного рогатого скота - КРС) или 1200 у. г. на всю площадь пашни. Причем, общее количество оптимально сбалансированных по видам кормов в кормовых единицах при запланированной урожайности культур севооборота достигает почти 3,5 тыс. т:

комбикорм: 1120 т * 1,3 к. е. = 1456 т к. е.;

• солома всего: (6 т/га рапса * 250 га) + (6 т/га пшеницы * 250 га) = 2525 т;

• солома на подстилку: 0,005 т на у. г. на сутки * 365 дней * 1200 у. г. = 2190 т;

солома на корм: 2525 т (соломы всего) – 2190 (соломы на подстилку) = 335 т * 0,26 к. е. = 87 т к. е.;

силос: 4000 т * 0,2 к. е. = 800 т к. е.;

• зеленая масса трав: 6475 т* 0,15 к. е. = 971 т к. е.;

• сыворотка: 1728 т сыворотки *0,12 к. е. = 207 т к. е.;

• костная мука: 34 т костей * 0,33 к. е. = 12 т к. е.;

• всего – 3533 т к. е.

Производство продукции животноводства. Плотность поголовья 120 у. г. на 100 га пашни предусматривает содержание на 1000 га 480 дойных коров (40%) с соответствующим шлейфом: нетели (20%), телки (20%) и бычки на откорме (20%). Для обеспечения продуктивности животных по молоку 4 тыс. л в год с валовым его производством 1920 т необходимо 1920 т к. е. кормов - на 1 л молока тратится 1 к. е. Остается 1613 т к. е., которые трансформируются в 202 т полутуш телят и выбракованных животных (8 к. е. на 1 кг мяса в полутуше).

Исходя из положения о целесообразности повышения уровня рециркуляции биогенных элементов в производственной системе и создания их замкнутых циклов, необходимо стремиться к более глубокой переработке продуктов животноводства. То есть молоко целесообразно переработать в другие молокопродукты, например, сливки, а полутуши – на мясопродукты без костей. В первом случае берется соотношение сливок 30%-й жирности и сыворотки – 1:10, втором - соотношение костей и мяса 1:4 (20% костей). В результате, на выходе получается 192 т сливок и 161 т мяса без костей. Известно, что использование на корм животным сыворотки и костной муки позволяет повысить продуктивность животных и выход сливок и мяса без костей на 15%, соответственно, до 226 и 189, или в сумме 415 т готовых продуктов животноводства.

Производство другой продукции. Из 5781 т накопленной в севообороте сухого органического вещества (расчет такой же, как и в Модели №5) половина используется на жизнедеятельность животных и трансформируется в продукцию животноводства, а половина удаляется с экскрементами (2890 т), которые в свою очередь целесообразно переделать на биогаз (70%) и биогумус (30%) с получением 1,55 млн. м3 газа-метана и 1330 т биогумуса, с которым в почву возвращаются вынесенные с урожаем элементы питания:

газ-метан – 1,0 млн. м3, или 1,0 тыс. м3/га;

• биогумус: 870 т, или 0,87 т/га, или 3,5т/га навоза;

• томатный сок: 7,78 тыс. т;

• биодизель: 205 т, или 205 кг/га;

• биоазот: 32,4 кг/га, или 95 т аммиачной селитры.

• Таким образом, по сравнению с другими сценариями развития ОХ «Брылевское» Модель №7 имеет более развитую отраслевую структуру с производством широкого спектра высоколиквидной продукции. Ведь известно, что чем более разнообразная система, тем более она устойчива к внутренним и внешним негативным факторам. При этом, полноценное ее функционирование будет обеспечиваться в случае проведения дополнительных расходов финансовых ресурсов на комбикормовый завод, создание развитой отрасли животноводства, строительство мясокомбината и молокозавода.

Модель №8 имитирует производственную систему очень высокого уровня сложности, которая предусматривает последующее развитие отрасли животноводства и создания системы орошения. Оптимизация водного режима на фоне органической системы удобрения в опытах на первом этапе обеспечивает не только стабильную продуктивность севооборотов на уровне 6 т к. е./га, и сопровождается постепенным окультуриванием почвы с систематическим ростом урожайности полевых культур в последующем. Наращивание объемов производства продукции растениеводства, в свою очередь, позволяет содержать большее количество сельскохозяйственных животных и довести их плотность до 150 у. г./га, обеспечив на 1 голову на год 1,2 т сбалансированного по протеину, макро- и микроэлементами комбикорма, почти 1,5 т соломы на подстилку, 4,5 т силоса и 2,5 т зеленого корма Кормовая база животноводства:

комбикорм: 1980 т х 1,3 к. е. = 2574 т к. е.;

• солома: всего 4475 т;

солома на подстилку: 0,005 т на 1 у. г. на сутки х • дней х 1500 у. г. = 2740 т, солома на корм: 4475 – 2740 соломы на подстилку = 1735 т х 0,26 к. е. = 451 т к. е.;

силос: 7100 х 0,2 к. е. = 1420 т к. е.;

• зеленая масса многолетних трав: 11475 т х 0,15 к. е. = 1721 т к. е.;

• сыворотка: 2400 т молока х 0,9 х 0,12 к. е. = 259 т к. е.;

• костная мука: 94 т костей х 0,33 к. е. = 31 т к. е.;

• всего: 6456 т к. е.

Производство продукции животноводства. Плотность поголовья 150 у. г.

на 100 га пашни предусматривает содержание на 1000 га 600 дойных коров с соответствующим шлейфом: нетели, телки, бычки на откорме, быки производители. Для обеспечения продуктивности животных по молоку 4 тыс. л на год, с валовым его производством 2400 т нужно 2400 т к. е. кормов. Остается т к. е., из которых можно получить 507 т полутуш телятины и говядины из выбракованных животных. В случае переработки полученного сырья до готовой продукции, с учетом роста продуктивности животных на 15% от применения на корм костной муки и сыворотки, на выходе из системы можно получить 477 т мяса без костей и 282 т сливок, а всего: 760 т готовой к потреблению продукции.

Производство другой продукции. Из 10869 т накопленной в севообороте сухого органического вещества (расчеты согласно с Моделью №6) половина используется на жизнедеятельность животных и формирование продукции животноводства, а половина удаляется с экскрементами (5435 т), которые в свою очередь целесообразно переделать на биогаз и биогумус с получением 1,9 млн. м газа-метана и 1700 т биогумуса, с которым в почву возвращаются вынесенные с растительной биомассой элементы питания:

газ–метан: 1,9 млн. м3, или 1,9 тыс. м3/га газа–метана;

• биогумус: 1,63 тыс. т, или 1,63 т/га (6,5 т/га навоза);

• томатный сок: 13,8 тыс. т сока, или 13,8 т/га;

• биодизель: 360 т, или 360 кг/га;

• биологический азот: 57,4 кг/га площади севооборота, или почти 170 т • аммиачной селитры на всю площадь.

Как было показано в предыдущих исследованиях [15], при соблюдении зональных агротехнических требований выращивания культур можно обеспечить достаточно высокий уровень продуктивности только за счет почвенно климатического фактора. Однако, в динамике по годам (рис. 5.9) наблюдается достоверная закономерность снижения продуктивности севооборотов как на фоне естественного плодородия, так и при недостаточном количестве удобрений.

Например, в стабильно благоприятных условиях увлажнения западной Лесостепи колебания продуктивности зерно-пропашного севооборота без многолетних трав по годам достаточно незначительное, что дало возможность на варианте без удобрений установить достоверную закономерность снижения выхода продукции в среднем на 1,4 ц к. е./га на год. В условиях Степи это может быть вариант в стационарном агротехническом опыте – контроль на фоне орошения или касательно ОХ «Брылевское» – Модель №3.

В условиях стабильного увлажнения западной Лесостепи минеральные удобрения, на первый взгляд,стабилизируют продуктивность севооборотов (рис.

5.9), однако, полученная закономерность недостоверна, что свидетельствует о неустойчивом влиянии минеральной системы удобрения на урожайность культур.

В рамках моделирования агроэкосистем в степной зоне это может быть Модель Органическая система с высокой дозой навоза (24 т/га) и органо минеральные системы удобрения, которые обеспечивают бездефицитный или положительный баланс гумуса и биогенных элементов, наоборот достоверно ежегодно увеличивают продуктивность на 1–3 ц к. е. /га. Таким образом, продуктивность пашни постепенно закономерно повышается при ц к. е./га y = 4x + 48, y = 2x + 50, 65 R = 0,995 R = 0, 55 y = 0,7x + 53, R = 0, Навоз Контроль Навоз+NPК NPK y = -1,6x + 46, 40 R = 0, 1996 1997 1998 1999 Рис. 5.9. Динамика и закономерности изменений продуктивності агроэкосистем в западной Лесостепи на чорноземе оподзоленном систематическом применении сбалансированных систем удобрения. Допуская, что такая же закономерность имеет место в стабильных условиях орошения в Степи на фоне систематического применения органических и органо минеральных систем удобрения, можно предусмотреть трансформацию во времени Моделей №6 и 8 в гипотетическую Модель будущего аграрного производства с уровнем продуктивности 10 т к. е. и более. Речь идет о том, что Модели №6 и 8 имеют все признаки саморозвития агроэкосистемы (рис. на 4-й стр.4 обложки). Чем больше накапливается органических отходов и биологического азота, тем более привлекаются во внутренний круговорот биогенные элементы из недоступных соединений, тем лучше фитосанитарное состояние территории (фактор севооборота, обеззараживание отходов в процессе газогенерации), выше продуктивность растениеводства, больше кормов, более численное поголовье животных, соответственно больше продукции и отходов животноводства да еще повышенные объемы накопления биогумуса и биоазота.

При условии рациональной организации отраслевой структуры производства ОХ «Брылевское», его развитие становится спиралеобразным и неограниченным во времени. Основные преимущества такого развития заключаются в следующем:

всесторонняя реализация высокого агроресурсного потенциала • агроэкосистемы, в частности в производстве качественной овощной продукции в условиях больших тепловых ресурсов;

потенциал энергогенерации в хозяйстве достаточен как для обеспечения • собственного производства полноценного продовольствия, так и удовлетворения потребностей населения;

при переработке продукции непосредственно в производственной системе • за ее границы с продовольствием и биогорючим изымаются практически лишь составляющие воздуха – азот, углерод, водород и кислород;

замкнутые циклы других биогенных элементов, биоазот, севообороты и • обеззараживания отходов минимализируют применения агрохимикатов с переходом к биоорганическим системам земледелия, которое является важным преимуществом в условиях жесткой конкуренции на внутреннем и внешних рынках продовольствия;

перспективная модель развития ОХ «Брылевское» является альтернативой • современной практике ведения аграрного производства. Ее поэтапное освоение даст возможность достичь высокого уровня независимости от внешних энергетических и химико-техногенных ресурсов, обеспечить систематический рост объемов производства продукции, улучшить экологическое состояние окружающей среды и создать гармоничные условия жизни для населения;

приобретенный региональный опыт будет использован для подготовки и • переподготовки кадров и крупномасштабного внедрения приобретенных результатов.

6. ЖИВОТНОВОДСТВО И КОРМОПРОИЗВОДСТВО Животноводство – неотъемлемое звено аграрного производства. Ведение этой отрасли обеспечивает круглогодичную занятость населения в сфере производства высококачественных, сбалансированных продуктов питания, сырья для широкого спектра промышленных товаров, обеспечения фармацевтической отрасли и т.д. Отходы животноводства - важнейший источник органических удобрений для растениеводства, а также сырье для производства энергетических ресурсов. В отличие от растениеводства, где получение продукции имеет сезонный характер, молочное скотоводство ежедневно обеспечивает аграрные производственные системы оборотными средствами, благодаря чему удается поддерживать бесперебойный производственный цикл. Убыточность животноводства созданная искусственно посредниками ведет к деструкции аграрного производства. Потому, согласно сценариев Моделей №7 и 8, необходимо максимально использовать новые принципы и выставлять на реализацию не сырье (цельное молоко, мясной контингент животных и и пр.), а готовые продукты (сметану, масло, сыр, сухое молоко, мясопродукты.).

Понятно, что в идеале любая агроэкосистема в своей животноводческой отрасли должна включать как можно более подотраслей разведения и выращивания разных сельскохозяйственных животных. Однако, на данном этапе исследования с целью упрощения расчетов предусматривается ограничиться молочным скотоводством, как наиболее распространенной, выгодной и универсальной практикой ведения животноводства.

Среди руководителей сельскохозяйственных комплексов распространена порочная мысль, что все решает порода скота, потому пытаются закупить поголовье, например, голштинской молочной породы или шаролезской мясной, опираясь на рекламную информацию. Но ученые давно доказали, что все породы молочного скота фактически одинаковы по суммарным пожизненным удоям около 15-20 т молока. Но, при этом, голштинские коровы дают молоко низкого качества с малым содержанием сухих веществ в молоке (жир, белок, минеральные вещества и и пр.) и всего лишь 2-3 телят за период хозяйственного использования, которое не дает возможности вести расширенное воспроизводство молочного стада и имеет ряд других существенных недостатков. Объективную характеристику голштинской породы возможно сформировать так [26].

Положительные признаки:

высокая молочность 5-7 тыс. кг молока за лактацию при полноценном • кормлении;

пригодность к машинному доению и содержанию по современным • промышленным технологиям;

возможность выбора замороженной спермы быков-улучшателей;

• наличие каталогов и государственных книг, что обеспечивает специалистам • выбор высокопродуктивных линий быков-производителей.

Недостатки:

низкое качество молока;

• короткий период хозяйственного использования коров (2 - 2,5 лактации);

• высокий уровень оборота стада (30% и больше, вместо “стандарта” 20%), в • связи с этим необходимость содержания много численного поголовья ремонтных телок и нетелей;

очень низкая плодовитость коров (65-70 телят на 100 коров);

• частые заболевания органов половой системы;

• повышенная заболеваемость животных стада на туберкулез;

• до 30% поголовья коров болеет маститом (заболевание вымени);

• наличие болезней наследственного типа (продлена длительность • стельности, BLAD, водянка головного мозга и другие);

необходимость полноценного кормления и интенсивного выращивания • телок до 15 -18-месячного возраста. [27].

В связи с тем, что в Украине практически потеряны все украинские аборигенные породы, в частности и красная степная, специально созданная и приспособленная к специфике естественных условий степной зоны, возникает необходимость использования помесных животных под названием новых красных молочных пород. Отсутствие государственного контроля дает возможность создания «новых помесей», недобросовестно называя новыми «породами».

Практический опыт свидетельствует, что для молочных ферм юга Украины наиболее пригодные помеси х красная степная х голштинска х голштинска х красная степная, 3/8 красная степная 5/8 голштинска и и пр. В промышленных стадах по производству молока вполне возможное использование помесных коров, которые происходят от разведения «в себе» помесных родителей, в том числе «полукровных» х «кровных» по голштинам [26].

При производстве молока и молокопродуктов даже в небольших объемах важно иметь надежные рынки сбыта. Обязательно при этом придерживаться зооветеринарных правил получения и переработки продукции. При этом невыгодно сдавать молоко на молочные заводы, которые используя свое монопольное положение в регионах, своевременно не оплачивают полученную продукцию, искусственно занижают цены на молоко, фальсифицируют его качественные показатели. Потому всегда необходимо стремиться к реализации готовой продукции.

Не следует также ожидать высоких дивидендов от племенной молочной фермы, потому что расходы (дополнительное количество зоотехников селекционеров, учетчиков, ветеринарных работников, племрегистраторов, лаборантов и и тому подобное) не всегда покрываются доходами от реализации племенной продукции. Однако, в отношении конкретных условий ОХ «Брылевское», система содержания сельскохозяйственных животных должна быть стойловой, поскольку естественные кормовые угодия отсутствуют. В таких условиях для крупного рогатого скота, овец, коз, лошадей основу рационов кормлению должно составлять сено, даже среднего качества. При стойловом содержании большое значение для всех видов животных имеют сочные корма – кормовая свекла, морковь, тыква, кормовая капуста. Семена кормовой тыквы через 15-20 дней после начала скармливания очищают желудочно-кишечный тракт от глистов и других паразитов [27,28,29]. Относительно приоритета выращивания в данном сельскохозяйственном комплексе овощей (томатов) с их переработкой на готовую продукцию (сока, томатной пасты) в пределах агроэкосистемы (Модели №7 и 8) накапливается большое количество отходов, которые являются ценной биомассой для закладывания силоса. Сопутствующие культуры севооборота – зерновые, энергетические и многолетние травы – наряду с отходами выращивания и переработки томатов позволяют обеспечить полноценную кормовую базу для высокопродуктивного животноводства. Имеется в виду, что к запланированной по соответствующим моделям продуктивности пашни, отраслевой структуры и структуры посевных площадей получается оптимальный рацион кормов в объемах кормления животных, которые близки к оптимальным уровням обеспечения. Особенно это касается Модели №8, которая наряду с созданием мощной отрасли животноводства предусматривает внедрение системы орошения, достижения высокой стабильности урожаев выращиваемых культур и надежного обеспечения рационов кормления животных. Например, по параметрам этой модели, суммарное производство всех видов кормов составляет 6460 т к. е. (рис. 5.8) при расчетной потребности страховым фондом 6185 т к. е.

(табл. 6.1). Для обеспечения годовой потребности в кормах разрабатывается программа производства грубых, сочных и зеленых кормов (табл. 6.2) и зеленый конвеер – график поступления зеленых кормов по декадам на протяжении вегетационного периода (табл. 6.3). При этом, в процессе создания и ведения отрасли молочного скотоводства необходимо учитывать такие положения.

Круглогодичное скармливание животным консервированных кормов не желательно. В летний период целесообразно перейти на зеленую массу, в частности многолетних трав. В зимний период, кроме силоса животные должны также получать сено и 5-10 кг кормовой свеклы. Содержание коров – беспривязное, боксовое. Боксы по размерам должны обеспечивать спокойный отдых животных (длина – 220 см, ширина – 120 см). Комбинированные боксы не желательны. Вместо кормушек целесообразнее использовать кормовые столы [26]. Трехразовое доение коров дает на 15% больше валового удоя за сутки, поэтому кратность доения зависит от соотношения дополнительно полученного молока и расходов электроэнергии. При сезонных отелах коров первые 100- дней лактации целесообразно использовать 3, а затем – 2 разовое доение.

Кратность кормления и доения коров не всегда должны совпадать во времени.

Кормление высокопродуктивных коров должно обеспечивать суточный удой 40 л молока и больше. В рационе коров при условиях современной распространенной практики независимо от уровня молочности все животные получают одинаковое количество сена, силоса, кормовой свеклы. В результате, средне и малопроизводительные коровы перекармливаются, а высокопродуктивные недополучают питательных веществ, теряют упитанность, уменьшают удои.

Чтобы предотвратить это, высокопродуктивных коров необходимо подкармливать комбикормами (до 12 кг за сутки) во время дойки или с помощью специальных кормушек, которые открываются специальным электрическим ключом, размещенным на шее животного. При этом комбикорма целесообразно увлажнять в момент их подачи в кормушку, чтобы животное могло съесть корм за короткий период времени.

Таблица 6.1. Годовая потребность в кормах КРС при разных моделях развития аграрного производства Концентр. Сено Сенаж Солома Корнепл.. Жом Силос З. корм Молоко Обрат На 1 гол., Всего, Группа животных Количество ц к. е. т к. е. т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % т к. е. % Модель № Коровы 480 34,0 1632 326 20 82 5 131 8 65 4 49 3 33 2 326 20 620 38 0 0 0 Нетели 393 22,0 865 173 20 43 5 69 8 26 3 26 3 26 3 190 22 311 36 0 0 0 Молодняк 1450 15,0 2175 435 20 109 5 174 8 109 5 44 2 109 5 566 26 544 25 44 2 44 Вместе кормов, т 4672 934 234 374 200 118 167 1082 1475 44 Страхфонд, т 272 0 0 23 10 56 15 30 15 0 0 0 0 162 15 0 0 0 0 0 Потребность, т 4943 934 257 430 230 118 167 1244 1475 44 Коэффициент 1,05 0,49 0,38 0,26 0,18 0,10 0,20 0,18 0,34 0, В натуре, т 890 524 1131 884 658 1673 6222 8195 128 Модель № Коровы 600 34,0 2040 408 20 102 5 163 8 82 4 61 3 41 2 408 20 775 38 0 0 0 Нетели 490 22,0 1078 216 20 54 5 86 8 32 3 32 3 32 3 237 22 388 36 0 0 0 Молодняк 1818 15,0 2727 545 20 136 5 218 8 136 5 55 2 136 5 709 26 682 25 55 2 55 Вместе кормов, т 5845 1169 292 468 250 148 209 1354 1845 55 Страхфонд, т 340 0 0 29 10 70 15 38 15 0 0 0 0 203 15 0 0 0 0 0 Потребность, т 6185 1169 321 538 288 148 209 1557 1845 55 Коэффициент 1,05 0,49 0,38 0,26 0,18 0,10 0,20 0,18 0,34 0, В натуре, т 1113 656 1415 1107 823 2095 7787 10250 160 Таблица 6.2. Программа производства грубых, сочных та зеленых кормов Модель №7 Модель № урожай- урожай Культура валовой валовой площадь, площадь, ность, ность, га га сбор, т сбор, т ц/га ц/га Кукуруза на силос 217,8 300 6533 181,7 450 Кукуруза + редька 44,4 255 1132 32,9 430 масличная на з/к Многолетние травы 247,1 174, на сено 104,9 50 524 72,9 90 на сенаж 76,6 155 1188 55 270 на з/к 65,6 260 1609 46,2 460 Однолетние травы на з/к 98,8 2244 75,4 вика + горох +овес +редька 45,1 215 969 34,6 350 масличная горох + овес + ячмень + 22,6 225 509 17,7 360 редька масличная Кукуруза + суданка + 16,4 243 399 12,2 410 бобовые, 1срок посева Кукуруза + суданка 14,7 250 368 11,0 420 +бобовые, II срок посева Озимые на з/корм 14 300 21,9 рапс + рожь 14 215 300 10,4 360 рожь + вика 11,4 360 Кукуруза поукосная 61,9 180 1114 63,3 220 Овес + ячмень + горох + 146,2 100,2 1466 98,8 185,6 редька масличная, пожнивно Солома 884 Жом 1673 Итого, т к.е. 3626,1 4606, На 1 к. е., г протеина 109,9 110, Высокопродуктивные коровы должны полноценно отдыхать в боксах минимально 8 час, особенно в ночной период суток. При содержании коров на протяжении года на силосующих кормах целесообразно на ночь животным давать 3-4 кг качественной соломы (овес, ячмень), которая способствует повышению жирности молока за счет бактериального синтеза жирных кислот на основе клетчатки грубых кормов [30].Концентрированные корма желательно скармливать коровам чаще (4 и больше раз) небольшими дозами (2-3 кг) в измельченном виде, который нормализует функцию желудочно-кишечного тракта. Качественное сено желательно скармливать в максимальном количестве (8-12 кг на сутки). Ежедневно следят за аппетитом высокопродуктивных коров.

При этом, их лучше немного недокормить, чем перекармливать. Наивысшие удои высокопродуктивных коров наступают на 45-70–й день после нормального отела.

Кормовая и полусахарная свекла имеет «молокогонное действие» и регулируют обмен минеральных веществ (Са, К, Мg, Р и другие), потому, не смотря на низкую кормовую питательность, необходимо учитывать их комплексное положительное воздействие на организм коров выращивать в хозяйстве и вводить в рацион кормления в достаточном количестве.

При удоях больше 50 кг молока за сутки приходится резко повышать в рационах долю концентрированных кормов – до 15-20 кг на сутки. За этот период на 100 кг живой массы корова должна получать: 1,5-2 кг доброкачественного сена, 2-3 силоса, 2-2,5 кормовой свеклы, 0,5-1 кг моркови, которая составляет 2,5 3 кг сухого вещества. Лишь 20% коров способны потреблять 3,5-4,5 кг сухого вещества на каждые 100 кг живой массы. Большинство рекордистов во 2 - 3 месяце лактации теряют до 50-60 кг живой массы (сдаиваются). Опытами установлено, что при свободном доступе к разным кормам (самокормление) коровы в среднем за сутки съедали в кг: 5-7 соломы, 8-10 лугового сена, 10- сена клевера, 14-20 сена люцерны, 60-100 травы, 50-80 кормовой свеклы, 30- силоса и 12-20 концентрированных кормов. Наибольший уровень потребления сухих веществ наблюдали при поедании люцернового сена, концентрированных кормов, кормовой свеклы, травы. Г. Гендерсон и П. Ривз, (в 1957 г.) описывают зимний рацион коровы-рекордиста голштинской породы Карнейшн Ормсби Фейн (19025 кг молока за 305 дней лактации) следующий: сено люцерны – 16 кг, силос кукурузный – 9, кормовая свекла – 5, специальная зерновая смесь – 9 кг).

Результаты исследований многих ученых свидетельствуют, что предельное потребление корма коровами живой массой 600 кг может достичь 26,5 кг сухих веществ, или 4,6 кг на 100 кг живой массы. Во избежание перегрузки коров, рекомендуют скармливать им 85-90% предельного рациона.

Таблица 6.3. Зеленый конвейер - поступление зеленых кормов по декадам, т (Модели №7 но №8) Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Вало Пло- Уро вой Культуры щадь, жай, сбор, га ц/га 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 т Модель № Потребность в зеленых кормах 8195 145 484 532 484 484 484 484 484 532 484 484 532 484 484 484 484 484 Озимый рапс + озимая рожь 14,0 215,0 300 145 155 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Многолетние травы, 1 укос 65,6 155,0 1016 0 0 532 484 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Вика + гор.+ ов.+ редька.масл. 1ср.сев. 45,1 215,0 969 0 0 0 0 480 484 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Гор.+ ов.+ ячм.+ редька.масл.. 2 ср.сев. 22,6 225,0 509 0 0 0 0 0 0 484 24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Многолетние травы,, 2 укос 56,5 105,0 593 0 0 0 0 0 0 0 460 133 0 0 0 0 0 0 0 0 Кук.+ суданка + бобовi 1ср.сев. 16,4 243,2 399 0 0 0 0 0 0 0 0 399 0 0 0 0 0 0 0 0 Кук.+ суданка + бобовые 2ср.сев. 14,7 250,0 368 0 0 0 0 0 0 0 0 0 368 0 0 0 0 0 0 0 Кукуруза + редька масличная, з/к 44,4 255,0 1132 0 0 0 0 0 0 0 0 0 116 484 532 0 0 0 0 0 Кукуруза на з/к, поукосная 61,9 180,0 1114 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 484 484 145 0 0 Ов.+ ячм. + гор.+ редька маслич.,пожн. 74,9 110,0 823 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 339 484 0 Оз.рожь.+ оз. рапс +ов. осен.исп.. 71,4 90,0 643 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 484 Продолжение табл.6. Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Вало Пло- Уро вой Культуры щадь, жай, сбор, га ц/га 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 т Модель № Потребность в зеленых кормах 10250 181 606 665 606 606 606 606 606 665 606 606 665 606 606 606 606 606 Озимый рапс + озимая рожь 10,4 360,0 375 181 194 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Озимая рожь + озимая вика 11,4 360,0 412 0 412 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Многолетние травы, 1 укос 46,2 275,0 1271 0 0 665 606 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Вика + гор.+ ов.+ редька.масл. 1ср.сев. 34,6 350,0 1212 0 0 0 0 606 606 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Гор.+ ов.+ ячм.+ редька.масл.. 2 ср.сев. 17,7 360,0 636 0 0 0 0 0 0 606 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Многолетние травы,, 2 укос 40,1 185,0 742 0 0 0 0 0 0 0 575 166 0 0 0 0 0 0 0 0 Кук.+ суданка + бобовi 1ср.сев. 12,2 410,0 499 0 0 0 0 0 0 0 0 499 0 0 0 0 0 0 0 0 Кук.+ суданка + бобовые 2ср.сев. 11,0 420,0 460 0 0 0 0 0 0 0 0 0 460 0 0 0 0 0 0 0 Кукуруза + редька масличная, з/к 32,9 430,0 1416 0 0 0 0 0 0 0 0 0 145 606 665 0 0 0 0 0 Кукуруза на з/к, поукосная 63,3 220,0 1393 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 606 606 182 0 0 Ов.+ ячм. + гор.+ редька маслич.,пожн. 51,5 200,0 1030 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 424 606 0 Оз.рожь.+ оз. рапс +ов. осен.исп.. 47,3 170,0 804 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 606 Для предотвращения ацидоза рубца, который развивается при высоком потреблении легкосбраживаемых сахаров, желательно придерживаться содержания концентрированных кормов в рационах не больше 40%. В качестве контроля полученного соотношения питательных веществ корма берут состав бобово-злаковой смеси трав в период цветения [29].

Запуск высокопродуктивных коров – достаточно сложный процесс и длится 10-15 дней. Сначала из рациона изымают концентрированные корма, уменьшают дозы корнеплодов и количество доений, а скармливание грубых кормов (сено, солома) оставляют неизменным. Внимательно следят за состоянием вымени, после нового запуска корову постепенно переводят на рацион животных сухостоя.

Менее всего проблем возникает с животными со средними удоями за лактацию 14-18 кг молока (4000-4200 кг молока за год).

В случае реализации на практике сценария развития производственной системы ОХ «Брылевское», которая предусматривает создание мощной отрасли животноводства и внедрения системы орошения, будет достигаться ее переход на качественно новый энергетический уровень развития – максимальное использование имеющегося агроресурсного потенциала с систематическим ростом продуктивности агроэкосистемы. При таком положении, этот потенциал также вырастет и при последующей его реализации усовершенствуется отраслевая структура производства, в частности животноводства с развитием свиноводства, овцеводства, коневодства, козоводства, птицеводства, кролиководства и других направлений. Это даст возможность получить разнообразное наиболее ценные сырье для промышленности, деликатесные и диетические продукты питания, которые обеспечат последующий рост конкурентоспособности сельскохозяйственного комплекса.

7. БАЛАНС АЗОТА, ФОСФОРА И КАЛИЯ Круговорот веществ в агроэкосистемах разного уровня сложности имеет определенную направленность, динамизм или, напротив, стабильность и свойственное ему конкретное состояние. Он может быть оценен не только качественно, но и количественно с помощью показателей баланса – своеобразной системы сигнализации, которая указывает на имеющиеся в ней аномалии и мероприятия, нужные для ее стабилизации и нормального функционирования. К приоритетным веществам, баланс которых необходимо определять практически во всех природно-климатических зонах Украины, принадлежат органический углерод, азот, фосфор и калий.

Еще в 50-х годах академик Д.М. Прянишников (1952) определил главное задание агрономической химии в исследованиях круговорота веществ в земледелии и, в сущности, впервые определил экологические нормативы для основных элементов питания, соблюдение которых обеспечивает стабильное функционирование системы “почва - растение”, получение не меньше 25 ц/га зерна и сохранение плодородия почвы. Он допускал негативный баланс азота (-13-14 кг/га) и калия (-20-22 кг/га), но считал, что баланс фосфора должен быть бездефицитным, то есть коэффициент возмещения выноса питательных элементов урожаем сельскохозяйственных культур за счет внесения удобрений должен составлять 70-80 для азота и калия и 100-110 % – для фосфора. Но под воздействием интенсификации сельскохозяйственного производства, роста урожайности сельскохозяйственных культур и усиления деградационных процессов агроландшафтных систем, в т. ч. и почвы, которые произошли во второй половине прошлого века, сформировались другие агроэкологические условия, которые требуют для своей оценки новых критериев и пересмотра существующих.

В результате обобщения данных долговременных стационарных опытов с удобрениями было установлено, что с целью выявления степени нарушения балансового равновесия в отдельных севооборотах и на сельскохозяйственных территориях значительно большего масштаба можно использовать показатель интенсивности баланса [30,31], который определяется по формуле:

IБ = (Н/В) *100, где: IБ – показатель интенсивности баланса вещества %;

Н – поступление питательных веществ в почву, кг/га д.в.;

В – их потери, кг/га д.в.

Установлено, что экологически безопасная величина IБ относительно азота, в зависимости от его содержимого составляет 105-110, на черноземных почвах – 70 – 100%. Ориентировочно-оптимальные с экологической точки зрения показатели IБ фосфора и калия, также в зависимости от их содержания в этих почвах, показаны в табл. 3 [21]. Эти нормативы обеспечивают высокую продуктивность земледелия, наиболее полное воссоздание плодородия почв, экологическую чистоту агроценоза и сельскохозяйственной продукции.

В отношении баланса гумуса, следует учитывать то, что в последние 35 лет его содержание в почвах Украины уменьшилось на 0,4 % и, в связи с интенсификацией эрозионных процессов, недостаточным использованием органических удобрений, посевов многолетних бобовых трав, питательных или послеукосных сидеральных культур, потеря гумуса из почвы продолжает усиливаться. Поэтому теперь баланс гумуса на большей части сельскохозяйственных угодий Украины является негативным, а для стабилизации ситуации показатель интенсивности баланса органического углерода должен быть более не менее 110-120 % [21].

В соответствии с содержанием гумуса в почве (3%) [23], а также учитывая, что содержание азота по Корнфилду очень низкое и среднее, интенсивность баланса азота принята 100%, то есть общий объем возвращения этого элемента по всем статьям поступления должен соответствовать его потерям за счет выноса с основной и побочной продукцией урожая и денитрификации 15% азота минеральных удобрений (табл. 7.1) [25]. Следовательно, по мере роста продуктивности пашни от Модели №1 к Модели №4 запасы почвенного азота ежегодно в среднем будут уменьшаться на 93-193 кг/га. По параметрам этих моделей производство и внесение органических удобрений, за исключением отходов растениеводства, не предусматривается, следовательно, в случае использования в качестве удобрения малоценной части урожая компенсационная доза минеральных азотных удобрений соответственно составит 64-137 кг/га, в случае сжигания или отчуждения с поля стеблей томатов и соломы зерновых потребность в техническом азоте за Моделями №1 -4 будет возрастет до 91- кг/га, а с учетом денитрификации – до 105 – 220 кг/га (табл. 7.1). Учитывая засушливость климатических условий и состав культур в севообороте по этим моделям (без бобовых многолетних трав) в положительной части баланса поступления азота с осадками и за счет ассоциативной азотфиксации в расчетах во внимание не принималось.

При освоении сценариев розвития ОХ «Брылевское», согласно с Моделями №5-8, за пределы агроэкосистемы азот отчуждается за счет реализации томатного сока (1,57 кг/м3) и мясопродуктов (31,5 кг/т), а остальные элементы питания возвращаются в почву с биогумусом после переработки растительной (Модели №5 и 6) и животной (Модели №7 и 8) биомассы отходов на биогазовых станциях – 90-160 кг/га. Это удобрение является медленно действующим - остаток органического вещества, которое не разлагается метановыми бактериями в процессе газогенерации. Потому потери азота, который находится в его составе на денитрификацию, можно не учитывать. При этом, симбиотическая азотфиксация за счет многолетних бобовых трав в зависимости от их урожайности составляет соответственно 32 и 57 кг/га, что дает возможность обеспечить положительный баланс азота без применения азотных минеральных удобрений при интенсивности баланса этого элемента 112-114% (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Баланс азота и потребность в азотных минеральных удобрениях по разным производственным моделям, кг/га Потери Поступление Севообороты органические денитрификац потребность в с урожаем азотфиксация Баланс удобрения IБ*, удобрениях семена осадки N % итого итого основная побочная соло биогумус продукция продукция ма ия Модель № Пахота 55 27 10*/14** 92/96 0 27*/0** 0 2 0 63*/94** 92*/96** 0 Модель № Пахота 63 31 11/16 105/110 0 31/0 0 2 0 72/108 105/110 0 Модель № Пахота 83 40 15/21 138/144 0 40/0 0 2 0 96/142 138/144 0 Модель № Пахота 111 54 21/29 186/194 0 54/0 0 2 0 130/192 186/194 0 Модель № Пахота 79 30 0 109 90 0 32 2 0 0 124 15 * побочная продукция на удобрение, ** отчуждение побочной продукции с поля.

Продолжение таблицы 7. Потери Поступление Севообороты органические денитрификац потребность в с урожаем азотфиксация Баланс IБ*, удобрения удобрениях семена осадки N % итого итого основная побочная соло биогумус продукция продукция ма ия Модель № Пахота 141 53 0 194 159 0 57 2 0 0 218 24 Модель № Пахота 79 30 0 109 90 0 32 2 0 0 124 15 Модель № Пахота 141 53 0 194 159 0 57 2 0 0 218 24 * побочная продукция на удобрение, ** отчуждение побочной продукции с поля.

Таблица 7.2. Баланс фосфора и потребность в фосфорных минеральных удобрениях по разным производственным моделям, кг/га Потери Поступление Интенсивность органические с урожаем баланса, % потребность удобрения Севообороты Баланс Р итого семена итого в основная побочная удобрениях биогумус солома продукция продукция Модель № пахота 19 7 26 0 7*/0** 1 16*/25** 26*/26** 0 Модель № пахота 22 8 30 0 8/0 1 21/29 30/30 0 Модель № пахота 29 11 40 0 11/0 1 28/39 40/40 0 Модель № пахота 39 14 53 0 14/0 1 38/52 53/53 0 Модель № пахота 27 5 32 30 0 1 0 31 -1 Модель № Потери Поступление Интенсивность органические с урожаем баланса, % потребность удобрения Севообороты Баланс Р итого семена итого в основная побочная удобрениях биогумус солома продукция продукция пахота 48 8 56 54 0 1 0 55 -1 Модель № пахота 27 5 32 31 0 1 0 32 0 Модель № пахота 48 8 56 55 0 1 0 56 0 * побочная продукция на удобрение, ** отчуждение побочной продукции с поля.

Таблица 7.3. Баланс калия и потребность в калийных минеральных удобрениях по разным производственным моделям, кг/га Потери Поступление Интенсив ность с урожаем органические удобрения потребность баланса, % Севооборот Баланс К в итого семена итого основная побочная удобрениях солома биогумус продукция продукция Модель № Пахота 49 34 83 0 34*/0** 1 48*/82** 83*/83** 0 Модель № Пахота 57 38 95 0 38/0 1 56/94 95/95 0 Модель № Пахота 72 52 124 0 52/0 1 71/123 124/124 0 Модель № Пахота 100 68 168 0 68/0 1 99/167 168/168 0 Модель № Пахота 59 23 82 53 0 1 28 82 0 Продолжение таблицы 7. Потери Поступление Интенсив ность с урожаем органические удобрения потребность баланса, % Севооборот Баланс К итого семена итого основная побочная в удобрениях солома биогумус продукция продукция Модель № Пахота 105 41 146 95 0 1 50/30*** 146 0 Модель № Пахота 59 23 82 52 0 1 29 82 0 Модель № Пахота 105 41 146 93 0 1 52/32*** 146 0 • побочная продукция на удобрение, ** отчуждение побочной продукции с поля, *** с поливной водой поступает 20 кг/га По данным агрохимического анализа почвы, ее обеспеченность подвижным фосфором колеблется от средней (около 25% пашни) до очень высокой (также около 25% площади). То есть, почва по этому показателю чрезвычайно пестрая и интенсивность баланса по фосфору для выравнивания по средней обеспеченности принята за 100% [25]. Учитывая возвращение фосфора с нетоварной частью урожая на удобрение, компенсационная потребность в минеральных удобрениях составляет, согласно с повышением продуктивности севооборотов по Моделям №1-4, соответственно 16, 21, 28 и 38 кг д.в./га, а в случае отчуждения отходов растениеводства с поля, их доза возрастет до 25, 29, 39, и 52 кг д.в./га (табл. 7.2.). Переработка силоса (Модели №5 и 6) или свежего навоза КРС (Модели №7 и 8) дает возможность с биогумусом и с посевным материалом культур севооборота возвратить в почву весь его вынос с урожаем основной и побочной продукции, то есть обеспечить бездефицитный баланс без применения промышленных удобрений. Это объясняется незначительным содержанием фосфора в готовой продукции (томатный сок и продукты животноводства), которая будет отчуждаться за пределы агроэкосистемы.

Обеспеченность земель ОХ «Брылевское» обменным калием также колеблется от очень низкой до очень высокой, однако большая часть пашни относится к средней и низкой градации, что позволяет принять интенсивность баланса этого элемента на уровне 100% [21,23,25]. При таком положении при использовании малоценной части урожая зерновых и томатов компенсирующее количество калийных минеральных удобрений по Моделям №1-4 должно составлять соответственно 48, 56, 71 и 99 кг д.в./га, в случае отчуждения ботвы и соломы из поля – 82, 94, 123 и 167 кг д.в./га (табл. 7.3).

Такая высокая потребность в калийных удобрениях объясняется, главным образом, значительным выносом калия из почвы с основной и побочной продукцией томатов.

По параметрам Моделей №5-8 с готовой продукцией переработки томатов за пределы системы также изымается значительное количество калия (20-35 кг/га) и понятно, что его возвращение в почву с биогумусом не компенсирует выноса с урожаем. Дополнительное количество калийных минеральных удобрений при низшей продуктивности севооборотов без орошения составляет 30 кг д.в./га, а с использованием орошения – 50 кг д.в./га. Необходимо также учитывать, что при содержимом в поливальной воде 3,9 мг/дм3 калию и запроектированной оросительной норме 4900 м3/га в почву будет дополнительно поступать около 20 кг/га этого элемента.

Потому среднее компенсационное количество калийных минеральных удобрений за Моделями №5-8 можно принять одинаковой на уровне 30 кг д.в./га.

Проведенные выше расчеты позволяют не только установить компенсационные дозы удобрений при разных сценариях развития аграрного производства в ОХ «Брылевское», но и оценить удобрительную ценность биогумуса в отношении особенностей производственной структуры и продуктивности севооборотов. Так, при применении по моделям № 5- абсолютно сухого биогумуса в дозах соответственно 1,73 3,26 0,87 и 1, т/га, содержание азота, фосфора и калия в единице его массы будет составлять при сугубо растениеводческой специализации (№5 и №6) - 50, и 30 кг/т, при наличии отрасли животноводства – 100, 35 и 60 кг/т. В пересчете на всю площадь и на физическую массу азотных минеральных туков их «экономия» за счет естественного плодородия почвы по Моделям №1 и 3 соответственно будет составлять на фоне с применением на удобрение в нетоварной части урожая 185 и 282 т, при ее отчуждении с поля или сжигания – 276 и 418 т аммиачной селитры. Для обеспечения запланированной относительно сценариев № 2 и №4 продуктивности севооборота в среднем по культурам на фоне использованных отходов растениеводства на удобрение необходимо вносить соответственно 212 и т, а без них – 318 и 547 т нитрата аммония.

«Экономия» производителями фосфорных удобрений за счет почвенных запасов фосфора согласно с параметрами моделей №1 и 3 без отчуждения из поля побочной продукции будет составлять 80 и 140 т, а при ее отчуждении – 124 и 195 т суперфосфата. При условии систематического применения минеральных удобрений (№2 и 4) их компенсационное количество на фоне запахивания соломы и стеблей будет равняться 105 и т, а за отчуждение с поля нетоварной части урожая - соответственно 190- и 260 т суперфосфата.

Перенесенные на будущее объемы внесения калийных туков для возобновления плодородия почвы на фонах без применения минеральных удобрений (№1 и 3), в пересчете на хлористый калий, будут составлять, при условии оставления на поле малоценной части урожая, 80 и 118 т, а при ее удалении с поля – 137 и 205 т. Для обеспечения, запланированной в Моделях № 2 и 4 продуктивности пашни на фоне с использованием побочной продукции, на удобрение необходимо соответственно 93 и 165 т, без нее – 157 и 278 т хлористого калия.


Благодаря высокому уровню рециркуляции или многократного использования биогенных макро- и микроэлементов, увеличение накопления биологического азота, уменьшения его потерь на денитрификацию по всем перспективным моделям можно предвидеть положительный баланс азота и бездефицитный фосфора. В связи со значительным отчуждением за пределы агроэкосистемы калия с продукцией, в частности продуктами переработки томатов, компенсационное количество калийных удобрений по Моделям № 5-8 должна составлять 50 т в пересчете на калий хлористый.

Следовательно, активная эксплуатация производителями естественного плодородия почвы, которая моделируется в сценариях без внесения удобрений (№1 и 3), дает возможность сэкономить до 0,8 т/га минеральных туков и отнести их на перенесенные в будущем расходы.

При поэтапной реализации на практике перспективных сценариев развития ОХ «Брылевское» в процессе саморазвития системы и повышении ее продуктивности вынос элементов питания с урожаем будет расти, но и будут увеличиваться объемы их возвращения в почву с органическими удобрениями. Исключениям может быть лишь калий, дозы которого по мере роста урожайности томатов и увеличения производства продукции их переработки могут постепенно повышаться.

То есть, фактически достигается переход к биоорганической системе земледелия с минимальным использованием минеральных туков.

8. БАЛАНС ГУМУСА И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ Для определения функции плодородия почв большое значение имеет корректный выбор основных критериев. Достаточно информативным показателем этого может быть содержание органического углерода в пахотном слое почвы. Этот вывод сделан в связи с тем, что от содержания гумуса в почве зависят его водно-физические, воздушные, агрохимические, биологические и тепловые свойства. В частности, влияние гумуса на химические характеристики почвы, в первую очередь, связано с тем, что в органической форме аккумулируется 98% запасов азота, 60 – фосфора, 80% – серы и большое количество других элементов, которые находятся в органо минеральных комплексах и, таким образом, надежно сохраняются от вымывания. Важна роль гумуса также и как источники углекислоты.

Установлено, что между содержанием в почвах гумуса и урожаем, в пределах отдельных почвенно-климатических зон, существует прямая зависимость. Считается, чем менее благоприятные условия жизни растений, тем большее влияние гумуса в формировании урожая [32,33]. Поэтому определение биоэнергетических параметров почвы имеет наиболее существенное значение при формировании сбалансированных по эколого энергетическим показателям агроэкосистем.

По данным В.А. Ковды [34] общее снижение содержания гумуса в обрабатываемых почвах на территории прежнего СССР составляло 40-50% по сравнению с началом ХХ ст. Каждая тонна потерянного гумуса уменьшает запасы полезной энергии на 4-5*106 Ккал. Ежегодные потери гумуса на гектар пахотной земли, в среднем по Украине, оцениваются 300-400 кг с содержанием 12*105-16*105 Ккал энергии.

Сравнение результатов анализа почвы поля Полтавской опытной станции, на котором проводил опыты еще А. А. Измаильский, с современными данными, свидетельствует о том, что за 93 года содержание гумуса снизилось с 7,75 до 5,1%. По материалам почвенного обследования в наиболее плодородных черноземах типичных в Карловском районе Полтавской области в настоящее время содержание гумуса не превышает 6,0-6,5%, что на 2-2,5% меньше, чем во время их обследования экспедицией В. В. Докучаева в 1890р. [36]. В среднем, потери гумуса черноземами Украины составляют до 25-30% от исходных запасов, ежегодные его потери составляют более чем 20 млн. т.

Это свидетельствует о том, что черноземы среднегумусные трансформировались в настоящее время в малогумусные. Сопоставление данных картосхем содержания гумуса, которые были составлены В. В.

Докучаевим 100 лет тому назад (1883 г.), с материалами крупномасштабного почвенного обследования (1976-1981гг.) показало, что у черноземов типичных среднегодовые потери гумуса составляют 0,9 т/га. [37].

В настоящее время во всех зонах Украины наблюдается отрицательный баланс гумуса (0,15 т/га в среднем по стране), что связано с существенным уменьшением применения органических удобрений, снижением удельного веса в севооборотах многолетних трав и интенсификацией эрозионных процессов. Такое положение нуждается в коренной перестройке современных систем земледелия и разработке мероприятий, которые обеспечивают достижение бездефицитного баланса органического вещества и энергии в почве как базиса устойчивого развития аграрных производственных систем.

При этом, при дефиците органического вещества не удовлетворяются энергетические потребности почвенной микрофлоры, сокращается удельный вес полезных микроорганизмов, прежде всего, азотобактера, возрастает доля патогенных микроорганизмов. Почва теряет свою структуру, водоудерживающую способность, переуплотняется, что сопровождается существенным постоянным снижением урожайности культур и продуктивности севооборотов при росте расходов на его возделывание. То есть почва - это не мертвый субстрат. Она содержит большое количество разнообразных живых организмов, нарушение жизненных условий которых сопровождается негативными последствиями. Потому даже при достаточном количестве внесения минеральных удобрений проблематично обеспечение воссоздания плодородия почвы, необходимо его систематическое окультуривание.

Большинство производственников считают, что одноразовое внесение высокой дозы удобрений сопровождается соответствующим ростом урожая.

Однако исследование в сети стационарных опытов показали, что уровень плодородия почвы повышается постепенно при обеспечении его энергетических потребностей, формировании близкой к естественной структуре микробного ценоза агрофизических свойств и тому подобное. Это не только повышает урожайность полевых культур, и укрепляет устойчивость агроэкосистемы к разным неблагоприятным факторам, в т. ч.

агрометеорологическим [15]. И, наоборот, при длительной деградации почвы, в частности дегумификации, невозможно быстро обеспечить получение запланированной урожайности даже путем внесения повышенных доз удобрений. Необходимо время для возобновления исходных параметров почвенного плодородия, после чего можно обеспечивать постепенное наращивание продуктивности севооборотов.

Следовательно, при соблюдении такого подхода постепенного повышения урожайности полевых культур до определенного уровня при прямом применении навоза и отходов растениеводства на удобрение, позже можно будет вообще отказаться и использовать их для обеспечения внутренних энергетических потребностей предприятия, а положительный или бездефицитный баланс гумуса можно поддерживать ограниченным количеством органического углерода биогумуса, который остается после газогенерации.

При современной практике производства овощей, в частности томатов из максимальной их доли в структуре посевных площадей 50% (Модели №1 №4) ежегодная минерализация гумуса в среднем достигает 1,4 т/га: под зерновыми - 0,7, под овощами – 2 т/га [38]. Накопление гумуса из растительных остатков зависит от уровня урожайности выращиваемых культур и составляет по упомянутым Моделям соответственно 0,29 0,34 0, и 0,54 т/га. Следовательно, баланс гумуса при такой практике ведения аграрного производства даже при высокой продуктивности пашни с поступлением в почву значительных объемов биомассы растительных остатков формируется резко отрицательным – от - 1,11 т/га (Модель №1) до 0,86 т/га (Модель №4) ежегодно (табл. 8.1.). Компенсационная доза свежего органического вещества, в пересчете на навоз стандартного качества с коэффициентом гумификации 5%, составляет по Моделям от 17,2 (№4) до 22,2 (№1) т/га. Для накопления такого количества органических удобрений необходимо содержать 150-200 голов КРС на 100 га пашни, которые в настоящее время в ОХ «Брылевское» отсутствуют.

Следовательно, при современной отраслевой структуре производства, особенно со сжиганием или отчуждением с поля отходов растениеводства, формируется значительный негативный баланс гумуса с ежегодной минерализацией, в среднем около 1 т/га органического вещества почвы. Если среднее содержание гумуса принять за 1,4, то его запасы в слое почвы 0- см плотностью 1,5 т/м3 будут составлять 42 т/га, что дает представление о темпах дегумификации при длительном использовании подобной производственной практики.

Таблица 8.1. Сравнительный баланс гумуса и органических удобрений по моделям Баланс гумусу, т/га Баланс навоза Баланс побочной продукции, т Баланс органичес ких удобрений Севообороты (по навозу) потребность наличие на корм производство на удобрение образуется минерали подстилка от эрозии баланс, т гумуса потери баланс баланс зуется солома стебли т/га т т/га т Модель № пахота 0,29 1,40 0,00 -1,11 22,2 22200 0,0 0 -22200 5835 0 0 0 5835 0 - Модель № пахота 0,34 1,40 0,00 -1,06 21,2 21200 0,0 0 -21200 6700 0 0 0 6700 0 - Модель № пахота 0,46 1,40 0,00 -0,94 18,8 18800 0,0 0 -18800 8340 0 0 0 8340 0 - Модель № пахота 0,54 1,40 0,00 -0,86 17,2 17200 0,0 0 -17200 11850 0 0 0 11850 0 - Модель № пахота 0,61 0,96 0,00 -0,35 7,0 7000 6,9* 6900 -100 4575 0 0 0 0 4575** - Модель № пахота 0,90 0,96 0,00 -0,06 1,2 1200 13,0* 13000 11800 8100 0 0 0 0 8100** Модель № Баланс гумусу, т/га Баланс навоза Баланс побочной продукции, т Баланс органичес ких удобрений Севообороты (по навозу) потребность наличие на корм производство на удобрение образуется минерали подстилка от эрозии баланс, т гумуса потери баланс баланс зуется солома стебли т/га т т/га т пахота 0,61 0,96 0,00 -0,35 7,0 7000 3,5* 3500 -3500 4575 2050 335 2190 0 0 Модель № пахота 0,90 0,96 0,00 -0,06 1,2 1200 6,4* 6400 4800 8100 3625 1735 2740 0 0 * биогумус в пересчете на навоз стандартного качества;


** переработка на биогаз и биогумус;

С другой стороны, для стабилизации гумусового состояния почвы можно использовать отходы растениеводства солому зерновых и стебли томатов в качестве удобрения. Если процент гумификации абсолютно сухого вещества побочной продукции на удобрение принять за 8,5% (солома – 10 и стебли томатов – 7%) [38] то ежегодное накопление гумуса по Моделям №1 №4 соответственно будет составлять: 0,31 0,38 0,45 и 0,64 т/га. То есть запашка малоценной продукции растениеводства после уборки основного урожая позволяет снизить дефицит в балансе гумуса соответственно по Моделям №1 - 4 до 0,80 0,68 0,49 и 0,22 т/га, а компенсационные дозы органических удобрений в пересчете на навоз стандартного качества будут составлять 16,0 13,6 9,8 и 4,4 т/га. Таким образом, проведенный анализ свидетельствует, что стабилизировать баланс гумуса за счет использования на удобрение малоценной части урожая проблематично, а Модели №1-4 с этой точки зрения является экологически неблагоприятными.

По параметрам перспективных сценариев развития производственной системы при внедрении научно обоснованного севооборота с многолетними бобовыми травами без орошения (Модели № 5 и 7) гумуса ежегодно будет образовываться 0,61 т/га, а при увеличении продуктивности пашни за счет орошения (Модели № 6 и 8) – 0,90 т/га. Минерализация при принятом составе культур в структуре посевных площадей будет составлять лишь 0,96, отрицательный баланс гумуса без орошения – - 0,35 т/га, на фоне орошения – - 0,06 т/га, а стабилизационные дозы органических удобрений, в пересчете на навоз стандартного качества соответственно будут равняться 7,0 и 1,2 т/га.

В Моделях №5 и6 всю растительную биомассу и отходы переработки основной продукции предусматривается использовать для газогенерации с получением 1,73 и 3,26 т/га сухого биогумуса – субстрата, который не разлагается и остается после извлечения биогаза из исходной биомассы в процессе газогенерации. По содержанию органического углерода он эквивалентен по Моделям №5 и №6 соответственно 6,9 и 13,0 т/га навоза стандартного качества, что в первом случае достаточно для простой стабилизации баланса гумуса, а во втором - для обеспечения расширенного воссоздания гумусового состояния почвы.

По параметрам Моделей № 7 и 8 растительная биомасса и отходы используются на потребности животноводства, половина органического углерода используется сельскохозяйственными животными в процессе жизнедеятельности [39], а половина выделяется с экскрементами, которые вместе с подстилкой используются для газогенерации. При этом очевидно, что объемы накопления биогумуса уменьшаются вдвое и этого количества органического углерода относительно параметров Модели №7 на фоне без орошения недостаточно для обеспечения бездефицитного баланса гумуса, который может свидетельствовать о необходимости сокращения объемов переработки свежего навоза на биогаз и биогумус вдвое. В этом случае, простое воссоздание содержания гумуса наполовину будет обеспечиваться за счет биогумуса и наполовину обычным подстилочным навозом стандартного качества. Понятно, что длительное применение такой органической системы удобрения с высоким уровнем рециркуляции элементов питания растений будет сопровождаться постепенным нарастаниям продуктивности севооборота (рис. 5.9) и со временем объемы накопления органического вещества отходов животноводства сделают возможным обеспечение производства биогумуса в необходимом количестве после переработки всего свежего навоза на биогазовых установках.

По сценарию Модели №8 предусматривается создание системы орошения, а соответствующее повышение продуктивности севооборота дает возможность увеличить поголовье животных. При этом, выход свежего навоза достаточен и для производства максимального объема биогаза и для накопления биогумуса в количестве, которое значительно обеспечивает полжительный баланс органического вещества в агроэкосистеме с расширенным восстановлением гумусового состояния почвы. Следовательно, главное преимущество Модели №8 заключается в возможности не постепенного наращивания продуктивности пашни по параметрам Модели №7, а оперативного - путем освоения системы орошения. Такое состояние, благодаря увеличению запасов активного органического вещества в почве, позволяет систематически повышать его энергетический потенциал, который обязательно сопровождается переходом агроэкосистемы на новые энергетические уровни, то есть обеспечивается ее саморазвитие во времени (рис. на 4-й стр. обложки).

Таким образом, развитое животноводство предоставляет возможность, с одной стороны, максимально сконцентрировать или трансформировать наиболее ценную часть растительной биомассы, усвояемую организмами животных в животноводческие продукты питания, из другой – получить большое количество отходов этой отрасли, которые являются важным источником сырья для производства значительных объемов биоэнергии и достаточного количества органических удобрений. Кроме того, благодаря многолетним бобовым травам, которые являются оптимальными предшественниками и обязательной составляющей рационов сельскохозяйственных животных, в почве накапливается больше растительных остатков и биологического азота, который сопровождается снижением потребности в органических удобрениях. Это же относится к влиянию сельскохозяйственных животных на оборот других элементов питания, что в конечном итоге определяет потребность в промышленных минеральных удобрениях в агроэкосистеме.

При современной практике ведения аграрного производства с приоритетом выращивания томатов в ОХ «Брылевское» эти преимущества не используются. Напротив, нарушается фактор севооборота, ухудшается фитосанитарное состояние в агроэкосистеме, систематически растут потребности в минеральных удобрениях и пестицидах, действует производство только растительных продуктов питания, существует дефицитный баланс гумуса, систематическое снижение урожайности культур и продуктивности севооборотов. Поэтому, ключевая роль в формировании оптимального оборота и потоков органического углерода, как главного носителя энергии, отводится совершенствованию отраслевой структуры аграрного производства и систематическому восстановлению плодородия почвы, в частности гумусового ее состояния.

Во всех случаях очевидно, что разноотраслевая структура сельскохозяйственного производства имеет преимущества над распространенной или типичной современной практикой хозяйственной деятельности. Это, в первую очередь, рациональное использование имеющихся ресурсов органического углерода, организация системы органического земледелия, наращивания производства рядом с томатами наиболее качественной и высоко ликвидной пищевой продукции животноводства и биологического горючего, которое состоят из компонентов воздуха: углерода, азота, кислорода и водорода, запасы которых в атмосфере Земли практически неисчерпаемы.

9. БИООРГАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УДОБРЕНИЯ Современные и перспективные сценарии развития ОХ «Брылевское»

существенно отличаются по своим продуктивно-производственным параметрам и, в частности, по объемам накопления и применения разных органических удобрений. Потому, при реализации на практике одного из вариантов развития производственной деятельности необходимо четко представлять технологическую схему рационального использования имеющихся ресурсов органического углерода биомассы как главного источника возобновления почвенного энергопотенциала. В большинстве случаев технология применения в качестве удобрения малоценной части урожая достаточно простая – она может оставаться на поле в виде измельченной однородной массы, которую с добавлением минеральных удобрений (Модели №2 и 4) или без них (№1 и 3) заделывают в почву.

Технологические процессы переработки нетоварной части растительной биомассы на биогаз и биогумус (№5 и 6), подготовки и использования удобрений из отходов животноводства (№7 и 8) более сложные и зависят от условий и длительности хранения исходного сырья, наличия газогенерирующих станций, расстояния транспортировки, погодных факторов.

В соответствии с перспективными производственными сценариями ОХ «Брылевское» (№5-8), с органической системой удобрения может предусматриваться внесение двух видов органических удобрений:

биогумуса, полученного из силоса и биогумуса из отходов животноводства – свежего навоза. Разница между этими удобрениями заключается в их насыщенности макро- и микроэлементами питания растений (табл. 7.1-7.3) а также дозами внесения (табл. 8.1).

Возможен также вариант, когда переработка отходов животноводства на биогаз и биогумус не предусматривается. В этом случае на протяжении года накапливается и определенным образом сохраняется свежий навоз, который содержит 75-77 % воды, 20-21 органического вещества, 0,45-0, общего азота, 0,23-0,25 фосфора, 0,50-0,60% калия. Среднее количество бора в этом удобрении составляет 20,2, марганца – 201, кобальта – 1,0, меди – 15,6, цинка – 96,2 и молибдена 2,1 мг на 1 кг сухого вещества [39].

Следует учитывать, что в аэробных условиях (рыхлое состояние) после 2-х месячного хранения потери общего азота и органического углерода составляют 20-30%, 4-мес. – 30-40 и 6-8-мес. – 45-60%. Полуперепревший навоз на соломенной подстилке стандартного качества, изготовленный в соответствии с существующими требованиями (4-мес. хранения при плотной укладке) должен иметь влажность 76% и содержимое общего азота 0,61, фосфора 0,39 и калия – 0,42% при средних потерях за период хранения органического вещества и азота, соответственно 12,2 и 10,7%. Для сравнения, эти показатели при горячем способе хранения (при рыхлой укладке) составляют 32,6 и 31,4%, а за горячепрессованном (рыхлой укладке со следующим уплотнением) – 24,6 и 21,6%.

По параметрам Моделей №7 и 8 производство свежего навоза составляет, соответственно 16 и почти 23 т/га (по Вольфу) [39], а потребность составляет 7,0 и 1,2 т/га. То есть, внесение всего объема накопленных отходов животноводства может быть нецелесообразным, в частности из соображения значительных расходов на транспортировку и внесение. Очевидно, часть органического углерода целесообразно из биомассы изъять в виде биогаза на удовлетворение внутренних производственных энергетических потребностей. При этом, все вынесенные из почвы с основной и побочной продукцией растениеводства макро- и микроэлементы остаются в остатке, который не разлагается метановыми бактериями, – в биогумусе. Это более концентрированное органическое удобрение, использование которого по сравнению с навозом имеет ряд преимуществ, в частности оно полностью дезинфицировано и не содержит вредоносных организмов и семян сорняков. При специфике такой отраслевой структуры аграрного производства (№7 и 8) ОХ «Брылевское» количество азота, фосфора и калия достигнет 10;

35 и 60 кг/т биогумуса.

При освоении Моделей №5 и 6, которые не предусматривают содержания сельскохозяйственных животных, все отходы растениеводства целеустремленно в виде силоса используются для газогенерации с получением менее концентрированного по количеству элементов питания биогумуса. Это связано с тем, что органический углерод при такой структуре производства не используется для обеспечения жизнедеятельности скота и весь его объем распределяется между биогазом и биогумусом. Содержание азота, фосфора и калия в таком органическом удобрении будет составлять соответственно 50, 17 и 30 кг/т.

Следовательно, с точки зрения возобновления плодородия почвы не суть важно, в форме какого из упомянутых органических удобрений вынесенные с основной и побочной продукцией растениеводства макро- и микроэлементы возвратятся в почву. Главное, чтобы наличного количества органического углерода хватало хотя бы для простого возобновления гумусового его состояния. К сожалению, по параметрам Модели № 7 это условие не выдерживается, то есть используя весь свежий навоз для получения биогаза не удается обеспечить воссоздания гумусового состояния почвы (табл. 8.1).

Таким образом, технологическое обеспечение биоорганических систем удобрения, освоение которых предусматривается по сценариям перспективных Моделей №5-8 будет отличаться только по объемам перевозки и внесения органических удобрений, которые могут производиться в исследуемых моделях. По мере их накопления, не важно свежий навоз, биогумус из силоса или из отходов животноводства, необходимо по возможности транспортировать и буртовать их прямо на полях, самых отдаленных из тех, где запланировано его внесение в текущем году. В периоды, когда возможности перевозки органических удобрений ограничены недостаточной сетью дорог с твердым покрытием, их складируют неподалеку от животноводческой фермы или газогенерирующей станции, желательно в специально оборудованном хранилище [40].

После сбора предыдущих культур органические удобрения, накопленные вблизи ферм в навозохранилищах, вывозят и равномерно распределяют по полю, расположенному ближе к месту предыдущего их накопления и хранения кучами (2-6 т), которые разбрасываются роторными разбрасывателями типа РУН-15А, а навоз из полевых буртов в более отдаленном поле – прицепными - типа ПРТ-10. Это предопределено тем, что при внесении накопленных возле ферм удобрений прицепные разбрасыватели при совместной транспортировке на расстояние 2-3 км. и разбрасыванием имеют очень низкую продуктивность Невыгодно также перевозить транспортом и выгружать удобрения на поле, а затем опять загружать их в прицепные разбрасыватели. С другой стороны, не всегда целесообразно при внесении удобрений из полевых буртов применять роторные разбрасыватели, поскольку это требует выполнения дополнительной операции развозки удобрений из буртов кучами по полю.

Следовательно, наиболее рациональным является сочетание работы роторных (внесение удобрений из навозохранилища возле фермы) и прицепных разбрасывателей (при внесении из полевых буртов) [41-43].

Удобрения из хранилищ выбирают обратно к процессу их закладывания и транспортируют на поле, где распределяют по кучам в определенном порядке. Расстояние между рядами куч определяют в зависимости от рациональной ширины разбрасывания. При малом объемном весе удобрений расстояние между рядами составляет 15-20, при большой – 20-25 м. Рекомендованные расстояния между кучами в ряду при средней ширине разбрасывания 20 м и разных нормах внесения удобрений и весе куч приведены в табл. 9.1 (рис. 9.1).

Таблица 9.1. Расстояние между кучами в рядах в зависимости от веса куч и доз внесения удобрений Расстояние между кучами в рядах при весе навоза (т), м Доза внесення удобрений, т/га 2,0 2,5 3,0 3,5 4, 20 50 62 76 87 25 40 50 60 70 30 33 42 50 58 35 28 36 43 50 40 25 31 37 43 45 22 28 33 39 50 20 25 30 35 60 16 20 25 29 Примечание: расстояние между рядами куч составляет 20 м.

Перед вывозом удобрений в поле на нем помечают ряды, а каждому водителю автосамосвала или тракторного транспортного агрегата разъясняют, на каком расстоянии следует размещать кучи в ряду. Роторные разбрасывания РУН-15А работают надежнее, если вес куч не превышает 2 2,5 т. Потому при вывозе удобрений автосамосвалами или тракторными прицепами большей грузоподъемности кучи перед разбрасыванием бульдозерами или валкообразователями роторных разбрасывателей необходимо делить на две-три части (рис. 9.2). Из куч органические удобрения разбрасывают роторными разбрасывателями РУН-15А, которые двигаются способом челнока (рис. 9.3).

Таблица 9.2. Доза внесения органических удобрений в зависимости от площади проходного окна валкообразователя разбрасывателя РУН-15А Норма внесення 10 15 20 25 30 35 40 45 удобрений, т/га Площадь проходного окна валкообразователя, 0,022 0,033 0,044 0,055 0,066 0,077 0,088 0,099 0, м Вес1 пог. м валка, кг 20 30 40 50 60 70 80 90 Норму внесения органических удобрений разбрасывателем РУН.15А Рис. 9.1. Схема размещения куч удобрений на поле для внесения их роторным разбрасывателем устанавливают путем подбора величины проходного окна валкообразователя.

Рис. 9.2. Размещение куч удобрений на поле и схема работы агрегата:

1 – ряды куч весом 2 т;

2 – ряды куч весом 4 т;

3 – ряды куч весом 6 т;

4 – часть кучи, которая перемещается;

5 – часть кучи, которая остается;

6 – место, куда перемещается часть кучи;

– направление движения агрегата;

о – напрям переміщення частки купи;

l – розрахункова відстань між купами Рис. 9.3. Схема работы роторного агрегата при разбрасывании удобрений из куч При правильно подобранной величине проходного окна масса одной кучи должна растягиваться в равномерный валок до второй кучи.

Позволяется прерывистость валка, но не более 15 м. Удобрения, вывезенные в бурты на поле или на края поля, разбрасывают навозоразбрасывателями.

Для нагрузки удобрений в прицепы-разбрасыватели используют универсальные или специальные погрузчики. При внесении удобрений на поле погрузчик загружает в навозоразбрасыватель только половину каждого бурта в ряду, а при обратном движении погрузчика – вторую половину Рис. 9.4. Схема работы навозоразбрасывателей и Рис. 9.5. Схема работы навозоразбрасывателей и погрузчика при размещении буртов на поле: погрузчика при размещении буртов движение погрузчика;

на краю поля: 1 – движение погрузчика;

2 – движение 1 – 2-движение навозоразбрасывателей;

3 – бурт удобрений навозоразбрасывателя;

3 – бурт удобрений (рис. 9.4, 9.5). Это дает возможность быстро подготовить отдельные части поля для обработки почвы.

Относительно примеров конкретной проработки технологической схемы реализации биоорганической системы применения удобрений приводятся такие возможны варианты. По параметрам Модели № производство свежего навоза может достичь 23 т/га, а на всю площадь пашни – 23000 т. При освоении предусмотренной для данной модели 4-х польного севооборота и ежегодном применении этой биомассы под пропашную культуру (томаты) на одно поле в 250 га, доза его применения будет составлять около 90 т/га. Если, например, навоз планируется внести в поле №1 (рис. 4.1), а МТФ находится на околице с. Ленинка, то на контур №1 и №2 удобрения вывозят предварительно в сухую погоду при отсутствии твердого покрытия на транспортных путях с последующим буртованием и внесением с помощью прицепных навозоразбрасывателей. Количество буртов и их величину рассчитывают согласно с площадью каждого контура.

Напротив, накопленные в непогоду в навозохранилище поблизости МТФ органические удобрения вносят на контурах №3 и №4 с помощью роторных разбрасывателей с соответствующим подбором размера окна валкообразователя.

В случае переработки свежего навоза на биогаз и биогумус, его доза в одном поле будет составлять лишь около 25 т/га, что должно сопровождаться соответствующим регулировками технических средств, уточнением размеров буртов и их массы, расстояния между кучами и пр. При объемах производства биогумуса в соответствии с показателями продуктивности Модели №7 общее количество органических удобрений уменьшается до т при дозе внесения лишь 14 т/га, что соответствует минимальной продуктивности валкообразователя разбрасывателяРУН-15А.

Рассмотренные варианты отличаются объемами транспортировки и внесения органических удобрений, а объединяет их то, что уровень рециркуляции биогенных элементов не изменяется, то есть поступление азота, фосфора, калию и ряда других макро- и микроэлементов в почву одинаковое.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.